13- Qual é o significado do termo auto-ionização?. Explique por que água pura é uma má condutora de eletricidade. Diz-se que uma solução aquosa é ácida. O que significa essa declaração?.
Passo 1
O enunciado pede três coisas:
- Definir o que é auto-ionização da água.
- Explicar por que água pura conduz pouco eletricidade.
- Interpretar o que significa chamar uma solução aquosa de ácida.
O conteúdo envolve equilíbrio iônico da água, constante de ionização, condutividade iônica e definição de acidez via concentrações de íons.
Passo 2
A auto-ionização (ou autoprotólise) da água é o processo em que duas moléculas de água reagem entre si para formar um íon hidrônio e um íon hidróxido. Escrevemos o equilíbrio assim:
Em forma simplificada de prótons:
A expressão para a constante desse equilíbrio é
Passo 3
A
da água a
vale aproximadamente
Em água pura, por simetria,
, então
Como existem pouquíssimos íons livres, a condutividade elétrica é muito baixa — água pura é má condutora porque quase não há cargas móveis para transportar corrente.
Passo 4
Dizemos que uma solução aquosa é ácida quando a concentração de prótons livre é maior que a de hidróxido:
Isso implica pH menor que 7, já que definimos
Uma solução ácida tem excesso de
em relação a
.
Resposta
Auto-ionização é a reação espontânea entre moléculas de água gerando
e
. Água pura é má condutora porque em equilíbrio atinge apenas
, concentração muito baixa de íons. Chamar uma solução de ácida significa que ela possui
, ou seja, pH < 7.