Calcule [OH-] para cada uma das seguintes soluções e indique se a solução é ácida, básica ou neutra:
(a) [H+] = 0,0041 mol / L;
(b) [H+] = 3,5 × 10-9 mol / L

Passo 1

O enunciado pede para cada solução, dada a concentração de íons hidrogênio \left[\mathrm{H}^+\right], calcular a concentração de íons hidróxido \left[\mathrm{OH}^-\right] e classificar a solução como ácida, básica ou neutra. O conteúdo é equilíbrio iônico da água com a constante de ionização
K_{\mathrm{w}}=\left[\mathrm{H}^+\right]\left[\mathrm{OH}^-\right]=1,0\times10^{-14}\quad(\text{a }25\,^\circ\mathrm{C}).

Passo 2

Da relação de autoionização da água isolamos
\left[\mathrm{OH}^-\right] =\frac{K_{\mathrm{w}}}{\left[\mathrm{H}^+\right]} =\frac{1,0\times10^{-14}}{\left[\mathrm{H}^+\right]}.

Passo 3

Para (a) \left[\mathrm{H}^+\right]=0,0041. Calculando
\left[\mathrm{OH}^-\right] =\frac{1,0\times10^{-14}}{0,0041} \approx2,44\times10^{-12}\\ \mathrm{mol/L}.
Como \left[\mathrm{H}^+\right]=4,1\times10^{-3}>1,0\times10^{-7}, a solução é ácida.

Passo 4

Para (b) \left[\mathrm{H}^+\right]=3,5\times10^{-9}. Calculando
\left[\mathrm{OH}^-\right] =\frac{1,0\times10^{-14}}{3,5\times10^{-9}} \approx2,86\times10^{-6}\\ \mathrm{mol/L}.
Como \left[\mathrm{H}^+\right]=3,5\times10^{-9}<1,0\times10^{-7}, a solução é básica.

Resposta

(a) \left[\mathrm{OH}^-\right]=2,44\times10^{-12}\\ \mathrm{mol/L}; solução ácida.
(b) \left[\mathrm{OH}^-\right]=2,86\times10^{-6}\\ \mathrm{mol/L}; solução básica.

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