Escreva uma equação química que ilustre a auto-ionização da água.
Passo 1
O enunciado pede que eu escreva uma equação química que ilustre a auto-ionização da água.
Informações dadas: nenhuma outra — só a tarefa de representar a auto-ionização.
Informações dadas: nenhuma outra — só a tarefa de representar a auto-ionização.
Passo 2
O que acontece na auto-ionização da água: duas moléculas de água trocam um próton entre si; uma atua como doadora de próton e vira íon hidróxido, a outra aceita o próton e vira o íon hidrônio. Em forma química isso se escreve como:
Aqui:
é a molécula de água;
é o íon hidrônio (às vezes escrito como
, mas em solução aquosa ele está solvatado como
);
é o íon hidróxido;
a seta dupla indica que é um equilíbrio — a reação acontece nos dois sentidos.
a seta dupla
Passo 3
Outra forma equivalente, mais compacta, é escrever a água gerando um próton livre:
Observação didática: na prática experimental costuma-se usar
porque o próton livre não existe isolado em água — ele fica ligado a moléculas de água formando hidrônio.
Passo 4
Para ligar isso a números (útil na prova): define-se a constante de ionização da água
como
A 25 °C, o valor experimental é
Em água pura, as concentrações são iguais, ou seja
. Então
Isso explica por que a água pura tem
, já que
.
Passo 5
Resumo prático para a prova: escreva a equação com hidrônio e hidróxido (mais correta em solução aquosa) e, se pedirem, dê a expressão de
e os valores típicos em 25 °C que acabei de mostrar — isso costuma valer ponto extra.