Escreva a equação de autoionização da água e a expressão da constante do produto iônico da água ( \mathrm{K}_{w} ). Qual o valor de \mathrm{K}_{w} a 25^{\circ} \mathrm{C} ?

Passo 1

O enunciado pede para escrever a reação de autoionização da água, definir a constante de equilíbrio (produto iônico da água, K_w) e informar o seu valor a 25^\circ\text{C}. Vamos usar o conceito de equilíbrio químico em soluções aquosas e a definição de constante de equilíbrio.

Passo 2

A autoionização da água é o processo pelo qual moléculas de água trocam prótons entre si, formando íons hidronium e hidróxido. Em forma simplificada, a reação é:
\text{H}_2\text{O}(l) \rightleftharpoons \text{H}^+(aq) + \text{OH}^-(aq)

Passo 3

Para essa reação, a constante de equilíbrio (produto iônico da água) é dada por
K_w = \bigl[\text{H}^+\bigr]\;\bigl[\text{OH}^-\bigr]
onde as concentrações são em mo l\cdot L ^{-1}. A atividade da água líquida pura é aproximada como 1, de modo que não aparece na expressão.

Passo 4

O valor numérico de K_w depende da temperatura. A 25^\circ\text{C} experimenta-se
K_w = 1{,}0\times 10^{-14}\,.

Resposta

Reação de autoionização:
\text{H}_2\text{O}(l) \rightleftharpoons \text{H}^+(aq) + \text{OH}^-(aq)
Expressão do produto iônico da água:
K_w = [\text{H}^+]\,[\text{OH}^-]
Valor de K_w a 25^\circ\text{C}:
K_w = 1{,}0 \times 10^{-14}

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