Calcule a concentração de
e o pH em:
Uma solução na qual
Indique se a solução é ácida, básica ou neutra.
Indique se a solução é ácida, básica ou neutra.
Passo 1
O que o enunciado pede e o que foi dado.
- Pede-se calcular a concentração de
e o pH da solução. - Também pede classificar a solução: ácida, básica ou neutra.
- Informação fornecida:
.
Passo 2
Conceitos essenciais que vamos usar (explicados com calma).
- Água se autoioniza segundo a reação
. A constante de ionização da água, chamada de , é a produto das concentrações em equilíbrio:
- A temperatura usual de referência é
, para a qual vale aproximadamente . Isso significa que, em qualquer solução aquosa a , o produto vale . - Definição de pH:
onde o logaritmo é na base 10. Uma forma alternativa é usar pOH:
e
(a
).
Passo 3
Calcular
a partir de
usando
.
Partimos de
Partimos de
Isolando
:
Substituindo os valores (pegando
do enunciado e
):
Para facilitar, escreva
como
. Então
Comentário didático: dividir potências de dez subtrai os expoentes:
, por isso
.
Passo 4
Calcular o pH a partir de
.
Usando a definição
Usando a definição
Propriedade de logaritmos:
. Aqui
, logo
Método alternativo (curto): calcular
e então
. Ambas as vias dão o mesmo resultado.
Passo 5
Classificação da solução segundo o pH.
- Regra prática: se
a solução é neutra; se é ácida; se é básica. - Aqui
, portanto a solução é básica (fortemente básica, no sentido de pH bem acima de 7).
Resposta
Solução: básica