1. Uma amostra de água do lago a 25^circ C foi analisada e obtida os seguintes resultados: Alcalinidade Total =6,2 times 10^-4 mol / L ; Alcalinidade à fenolftaleína =1 times 10^-5 mol / L pH=7,6 ; Dureza =30 mg / L ;[Mg^2+]=1 times 10^-4 mol / L.
    Com isso, quais considerações você pode fazer em relação a essa água?
    Qual a concentração dos íons [H^+],[OH^-]e [HCO3^-]?

Passo 1

O enunciado trata de química de água: temos a amostra a 25^circC com alcalinidade total, alcalinidade à fenolftaleína, pH, dureza e [Mg^2+]. Para caracterizar essa água e calcular [H^+], [OH^-] e [HCO3^-] vamos usar
1. A relação pH = -log[H^+] e a constante de ionização da água Kw = 1times10^-14,
2. As definições de alcalinidade:
AlcP = [CO3^2-]+[OH^-]-[H^+]
e
AlcT = [HCO3^-]+2[CO3^2-]+[OH^-]-[H^+].

Passo 2

Calculamos [H^+] a partir do pH:
[H^+] = 10^-pH = 10^-7,6 approx 2,51times10^-8,mol/L

Passo 3

Em seguida [OH^-] vem de Kw:
[OH^-] = Kw[H^+] = 1times10^-142,51times10^-8 approx 3,98times10^-7,mol/L

Passo 4

Da alcalinidade à fenolftaleína AlcP=1times10^-5,mol/L obtemos [CO3^2-]:
[CO3^2-] = AlcP - [OH^-] + [H^+] approx 1times10^-5 - 3,98times10^-7 + 2,51times10^-8 approx 9,63times10^-6,mol/L

Passo 5

Por fim usamos a alcalinidade total AlcT=6,2times10^-4,mol/L para [HCO3^-]:
[HCO3^-] = AlcT - 2[CO3^2-] - [OH^-] + [H^+] approx 6,2times10^-4 -2,(9,63times10^-6) -3,98times10^-7 +2,51times10^-8 approx 6,00times10^-4,mol/L

Resposta

Considerações sobre a água:
  • pH 7,6: ligeiramente básica.
  • Baixa alcalinidade à fenolftaleína em relação à alcalinidade total indica que a maior parte da alcalinidade está como bicarbonato.
  • Dureza 30,mg/L (como CaC O3) classifica-a como água mole.
Concentrações dos íons:
[H^+]=2,51times10^-8,mol/L [OH^-]=3,98times10^-7,mol/L [HCO3^-]=6,00times10^-4,mol/L

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