Preveja qual membro de cada par produz a solução aquosa mais ácida:
\mathrm{K}^{+}ou \mathrm{Cu}^{2+}

Passo 1

O enunciado pede para comparar duas espécies iônicas, \mathrm{K}^{+} e \mathrm{Cu}^{2+}, e decidir qual delas, em solução aquosa, gera o meio mais ácido. O conteúdo envolve conceitos de ácido–base de Lewis, reação de hidrólise de cátions e força de bases conjugadas.

Passo 2

Em água, um cátion que age como ácido de Lewis pode coordenar moléculas de \mathrm{H_{2}O} e retirar densidade de elétrons, facilitando a liberação de prótons:
\mathrm{M}^{n+} + \mathrm{H_{2}O} \;\rightleftharpoons\; \mathrm{M}(\mathrm{OH})^{(n-1)+} + \mathrm{H}^{+}.
Quanto mais forte for essa hidrólise, mais prótons livres aparecem e mais ácida fica a solução.

Passo 3

Para \mathrm{K}^{+}: esse íon é o cátion conjugado da base forte \mathrm{KOH}. Como base conjugada forte não captura \mathrm{H}^{+}, seu cátion conjugado é praticamente neutro e não sofre hidrólise significativa. Logo, solução aquosa de \mathrm{K}^{+} tem pH próximo de 7.

Passo 4

Para \mathrm{Cu}^{2+}: esse íon é um ácido de Lewis moderado. Ele coordena água e promove a reação de hidrólise
\mathrm{Cu}^{2+} + \mathrm{H_{2}O} \rightleftharpoons \mathrm{CuOH}^{+} + \mathrm{H}^{+},
liberando \mathrm{H}^{+} e tornando a solução ácida (pH tipicamente em torno de 4–5 em concentrações comuns).

Resposta

\mathrm{Cu}^{2+}

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