Identifique os produtos abaixo com os conceitos: ácido, básico e neutro.
(…) - Cerveja contendo \left[\mathrm{H}^{+}\right]=10^{-4} \mathrm{~mol} / \mathrm{L}.
(…) - Um café preparado contendo \left[\mathrm{H}^{+}\right]=10^{-5} \mathrm{~mol} / \mathrm{L}.
(…) - Leite contendo \left[\mathrm{H}^{+}\right]=10^{-7} \mathrm{~mol} / \mathrm{L}.
(…) - Leite de magnésia contendo \left[\mathrm{H}^{+}\right]=10^{-8} \mathrm{~mol} / \mathrm{L}.

Passo 1

Vou deixar muito claro o que o enunciado pede e quais dados temos.
  • Pedido: identificar cada produto como ácido, básico ou neutro.
  • Dados fornecidos (concentração de íons hidrogênio):
    • Cerveja: \left[\mathrm{H}^{+}\right]=10^{-4}\\ \mathrm{mol/L}.
    • Café: \left[\mathrm{H}^{+}\right]=10^{-5}\\ \mathrm{mol/L}.
    • Leite: \left[\mathrm{H}^{+}\right]=10^{-7}\\ \mathrm{mol/L}.
    • Leite de magnésia: \left[\mathrm{H}^{+}\right]=10^{-8}\\ \mathrm{mol/L}.

Passo 2

Conceitos fundamentais que vamos usar (explicadinho passo a passo).
  • Definição de pH: a medida de acidez é dada por
\mathrm{pH} = -\log_{10}\!\big(\left[\mathrm{H}^{+}\right]\big).
Aqui \left[\mathrm{H}^{+}\right] é a concentração de íons hidrogênio em \mathrm{mol/L} e \log_{10} é o logaritmo decimal (base 10).
  • Interpretação do pH:
    • Se \mathrm{pH} < 7 → solução ácida.
    • Se \mathrm{pH} = 7 → solução neutra (à temperatura padrão, 25 °C, isso corresponde à água pura).
    • Se \mathrm{pH} > 7 → solução básica (alcalina).
  • Propriedade prática de logaritmos que vamos usar: para qualquer número real a,
\log_{10}\!\big(10^{a}\big)=a.
Portanto
-\log_{10}\!\big(10^{a}\big)=-a.
Isso torna o cálculo de pH muito simples quando \left[\mathrm{H}^{+}\right] é uma potência de 10.
Dica prática: cada uma unidade de pH corresponde a uma diferença de 10 vezes na concentração de \mathrm{H}^{+}. Por exemplo, pH 4 tem 10 vezes mais \mathrm{H}^{+} que pH 5.

Passo 3

Calcular o pH da cerveja e decidir a classificação.
  • Dado: \left[\mathrm{H}^{+}\right]=10^{-4}\\ \mathrm{mol/L}.
  • Aplicando a definição:
\mathrm{pH} = -\log_{10}\!\big(10^{-4}\big) = -(-4) = 4.
  • Comparação com 7: \mathrm{pH}=4<7, portanto é ácido.

Passo 4

Calcular o pH do café e decidir a classificação.
  • Dado: \left[\mathrm{H}^{+}\right]=10^{-5}\\ \mathrm{mol/L}.
  • Aplicando a definição:
\mathrm{pH} = -\log_{10}\!\big(10^{-5}\big) = -(-5) = 5.
  • Comparação com 7: \mathrm{pH}=5<7, portanto é ácido.

Passo 5

Calcular o pH do leite e decidir a classificação.
  • Dado: \left[\mathrm{H}^{+}\right]=10^{-7}\\ \mathrm{mol/L}.
  • Aplicando a definição:
\mathrm{pH} = -\log_{10}\!\big(10^{-7}\big) = -(-7) = 7.
  • Comparação com 7: \mathrm{pH}=7, portanto é neutro (essa é a definição prática de neutro a 25^\circ\mathrm{C}).

Passo 6

Calcular o pH do leite de magnésia e decidir a classificação.
  • Dado: \left[\mathrm{H}^{+}\right]=10^{-8}\\ \mathrm{mol/L}.
  • Aplicando a definição:
\mathrm{pH} = -\log_{10}\!\big(10^{-8}\big) = -(-8) = 8.
  • Comparação com 7: \mathrm{pH}=8>7, portanto é básico.

Resposta

Cerveja: ácido
Café: ácido
Leite: neutro
Leite de magnésia: básico

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