A água pura a 100^circ C possui um Kw=5.5 times 10^-14. Qual é a [H3 O^+]e de [ OH^-]em água pura a 100^circ C ? Qual eh o pH da água pura a 100^circ C ? Este pH indica que a água quente é neutra, acida ou básica? Explique.

Passo 1

Vamos analisar o que o exercício está pedindo. Temos água pura a 100°C com um valor de . Precisamos encontrar as concentrações de íons hidrônio ( ) e hidroxila ( ) nessa temperatura. Em seguida, vamos calcular o pH da água pura a 100°C e determinar se essa água é neutra, ácida ou básica, explicando o porquê. Para resolver isso, vamos usar conceitos de química aquosa, especificamente a constante de ionização da água ( ) e a relação entre pH e concentração de íons .

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a constante de ionização da água ( H2O rightarrow H^+ + OH^- ) é definida pela reação de autoionização da água:
Em água pura, a concentração de íons hidrônio é igual à de íons hidroxila, ou seja, .

Passo 3

Sabemos que:
Kw = [H3O^+] times [OH^-]
Como Kw = x times x = x^2 , podemos chamar ambas de :

Passo 4

Com os valores fornecidos:
5.5 times 10^-14 = x^2
Agora, vamos resolver para x = raiz5.5 times 10^-14 approx 7.42 times 10^-7 , mol/L :
[H3O^+] approx 7.42 times 10^-7 , mol/L
Portanto,
[OH^-] approx 7.42 times 10^-7 , mol/L

Passo 5

Agora, vamos calcular o pH da água:
pH = -log[H3O^+]
Substituindo o valor encontrado:
pH = -log(7.42 times 10^-7) approx 6.13

Passo 6

Em condições neutras, o pH da água pura é igual a 7, independente da temperatura. No entanto, aqui o pH calculado é aproximadamente 6.13, que é menor que 7. Isso indica que a água está ligeiramente ácida a 100°C. Essa acidez se deve ao fato de que a constante diminui com o aumento da temperatura, fazendo com que a concentração de aumente em relação a .

Resposta

A concentração de e em água pura a 100°C é aproximadamente . O pH dessa água é 6.13, indicando que a água quente é ligeiramente ácida.

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