Calcule a \left[\mathrm{H}^{+}\right]em cada solução seguinte e caracterize a solução como ácida, alcalina ou neutra:
\left[\mathrm{OH}^{-}\right]=0,0007 \mathrm{M}

Passo 1

O enunciado pede duas coisas: calcular a concentração de \left[\mathrm{H}^{+}\right] e caracterizar a solução (ácida, neutra ou alcalina). A informação fornecida é:
\left[\mathrm{OH}^{-}\right]=0,0007\\ \mathrm{M}.

Passo 2

Vamos usar a propriedade fundamental da água à temperatura ambiente (25 °C): a constante do produto iônico da água K_w é a relação entre as concentrações de íons hidrogênio e hidroxila:
K_w = \left[\mathrm{H}^{+}\right]\left[\mathrm{OH}^{-}\right].
Aqui:
  • \left[\mathrm{H}^{+}\right] é a concentração de prótons (o que queremos achar);
  • \left[\mathrm{OH}^{-}\right] é a concentração de hidroxila (dada);
  • K_w é uma constante que, a 25^\circ\mathrm{C}, vale aproximadamente 1,0\times 10^{-14}.
Essa fórmula significa que, para soluções aquosas em equilíbrio a 25 °C, o produto das duas concentrações é sempre 1,0\times 10^{-14}. Então se você conhece uma delas, basta dividir K_w pela conhecida para achar a outra.

Passo 3

Isolamos \left[\mathrm{H}^{+}\right] na fórmula:
\left[\mathrm{H}^{+}\right]=\frac{K_w}{\left[\mathrm{OH}^{-}\right]}.
Substituímos os valores. Primeiro convém escrever \left[\mathrm{OH}^{-}\right] em notação científica:
0,0007 = 7,0\times 10^{-4}.
Agora substituímos:
\left[\mathrm{H}^{+}\right]=\frac{1,0\times 10^{-14}}{7,0\times 10^{-4}}.
Ao dividir potências de dez fazemos 10^{-14}/10^{-4}=10^{-10}. Ao dividir os coeficientes fazemos 1,0/7,0=0,142857\ldots. Assim
\left[\mathrm{H}^{+}\right]=0,142857\ldots\times 10^{-10}.
Reescrevendo em notação científica padrão (um dígito antes da vírgula):
\left[\mathrm{H}^{+}\right]=1,42857\ldots\times 10^{-11}.
Arredondando razoavelmente (três algarismos significativos) obtemos
\left[\mathrm{H}^{+}\right]=1,43\times 10^{-11}\\ \mathrm{M}.

Passo 4

Para caracterizar a solução: uma solução neutra a 25 °C tem \left[\mathrm{H}^{+}\right]=1,0\times 10^{-7}\\ \mathrm{M} (pH =7). Se \left[\mathrm{H}^{+}\right] < 1,0\times 10^{-7} a solução é básica (alcalina); se for maior, é ácida.
Aqui \left[\mathrm{H}^{+}\right]=1,43\times 10^{-11}, que é muito menor que 1,0\times 10^{-7}. Portanto a solução é alcalina.
Como verificação rápida, calculo do pH:
pH = -\log_{10}\left(\left[\mathrm{H}^{+}\right]\right) \approx -\log_{10}\left(1,43\times 10^{-11}\right)\approx 10,85,
ou seja pH>7, confirmando que a solução é básica (alcalina). Força: você já dominou a ideia-chave — usar K_w e dividir!

Resposta

\left[\mathrm{H}^{+}\right]=1,43\times 10^{-11}\\ \mathrm{M}
Alcalina

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