Calcule a
Passo 1
O que o problema pede: calcular a concentração de íons hidroxila
da solução à temperatura de
e identificar se a solução é neutra, ácida ou básica.
Informação fornecida no enunciado: a concentração de prótons é .
Informação fornecida no enunciado: a concentração de prótons é
Passo 2
Conceito importante (aula mini): água sofre autoprotólise, o que gera a constante de ionização da água
. Por definição,
Aqui
é a concentração de íons hidrogênio (prótons) em mol por litro e
é a concentração de íons hidroxila em mol por litro. A uma temperatura de
o valor experimentalmente conhecido é
Passo 3
Isolando
na relação acima obtemos a fórmula que vamos usar:
Isso é só álgebra básica: dividimos ambos os lados de
por
.
Passo 4
Agora substituímos os valores numéricos. Temos
e
, então
Para dividir em notação científica: dividimos as mantissas e subtraímos os expoentes,
Calcule a mantissa:
. Então
Arredondando de acordo com os algarismos significativos do dado inicial (o valor
tem dois algarismos significativos), fica razoável reportar
ou em notação científica
Passo 5
Verificação alternativa (método com pH/pOH): é útil para checar erros sem calculadora avançada. Definimos
Com
temos aproximadamente
(porque
e
, somando dá
). Em
vale
, logo
Então
o que confirma o cálculo anterior.
Passo 6
Classificação ácido/neutro/básico (aula rápida): uma solução neutra pura a
tem
e
. Se
a solução é ácida; se
é básica. Aqui
, portanto a solução é claramente básica. (Outra forma:
calculado é muito maior que
, indicando basicidade.)
Resposta
Básica