Complete a Tabela a seguir:
[ \mathrm{H}^{+}] [ \mathrm{OH}^{-}] pH pOH Ácida ou básica?
1,0 \mathrm{~mol} . \mathrm{L}^{-1}
4,6 \times 10^{-6} \mathrm{~mol} . \mathrm{L}^{-1}
9,5
2,3

Passo 1

O enunciado pede para completar uma tabela relacionando as concentrações de \mathrm{H}^{+} e \mathrm{OH}^{-}, o pH, o pOH e se a solução é ácida ou básica. Vamos usar as relações fundamentais a 25\,^\circ\mathrm{C}:
K_w = [\mathrm{H}^+]\,[\mathrm{OH}^-] = 1\times 10^{-14},
\mathrm{pH} = -\log [\mathrm{H}^+], \quad \mathrm{pOH} = -\log [\mathrm{OH}^-], \quad \mathrm{pH} + \mathrm{pOH} = 14.

Passo 2

Linha 1: [ \mathrm{H}^+] = 1{,}0\;\mathrm{mol\,L^{-1}}.
Calculamos
[\mathrm{OH}^-] = \frac{K_w}{[\mathrm{H}^+]} = \frac{1\times 10^{-14}}{1{,}0} = 1{,}0\times 10^{-14}\;\mathrm{mol\,L^{-1}}.
Em seguida,
\mathrm{pH} = -\log(1{,}0) = 0, \quad \mathrm{pOH} = 14 - 0 = 14.
Como \mathrm{pH}<7, a solução é ácida.

Passo 3

Linha 2: [ \mathrm{OH}^-] = 4{,}6\times 10^{-6}\;\mathrm{mol\,L^{-1}}.
Primeiro,
[\mathrm{H}^+] = \frac{K_w}{[\mathrm{OH}^-]} = \frac{1\times 10^{-14}}{4{,}6\times 10^{-6}} \approx 2{,}17\times 10^{-9}\;\mathrm{mol\,L^{-1}}.
Depois,
\mathrm{pOH} = -\log(4{,}6\times 10^{-6}) \approx 5{,}34, \quad \mathrm{pH} = 14 - 5{,}34 = 8{,}66.
Como \mathrm{pH}>7, a solução é básica.

Passo 4

Linha 3: \mathrm{pH} = 9{,}5.
Então
\mathrm{pOH} = 14 - 9{,}5 = 4{,}5,
[\mathrm{H}^+] = 10^{-9{,}5} \approx 3{,}16\times 10^{-10}\;\mathrm{mol\,L^{-1}}, \quad [\mathrm{OH}^-] = 10^{-4{,}5} \approx 3{,}16\times 10^{-5}\;\mathrm{mol\,L^{-1}}.
Como \mathrm{pH}>7, a solução é básica.

Passo 5

Linha 4: \mathrm{pOH} = 2{,}3.
Logo
\mathrm{pH} = 14 - 2{,}3 = 11{,}7,
[\mathrm{OH}^-] = 10^{-2{,}3} \approx 5{,}01\times 10^{-3}\;\mathrm{mol\,L^{-1}}, \quad [\mathrm{H}^+] = 10^{-11{,}7} \approx 2{,}00\times 10^{-12}\;\mathrm{mol\,L^{-1}}.
Como \mathrm{pH}>7, a solução é básica.

Resposta

\begin{array}{|c|c|c|c|c|} \hline \mathrm{H}^+ & \mathrm{OH}^- & \text{pH} & \text{pOH} & \text{Ácida ou básica?} \\\ \hline 1{,}0 \times 10^{0} & 1{,}0 \times 10^{-14} & 0 & 14 & \text{Ácida} \\\\ 2{,}17 \times 10^{-9} & 4{,}6 \times 10^{-6} & 8{,}66 & 5{,}34 & \text{Básica} \\\\ 3{,}16 \times 10^{-10} & 3{,}16 \times 10^{-5} & 9{,}5 & 4{,}5 & \text{Básica} \\\\ 2{,}00 \times 10^{-12} & 5{,}01 \times 10^{-3} & 11{,}7 & 2{,}3 & \text{Básica} \\\ \hline \end{array}

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