Sabendo que o pH de um rio é 4,0 , calcule a concentração de
e
presentes.
Passo 1
O que o enunciado pede: calcular as concentrações de íons
e
sabendo que o pH do rio é
.
Informações dadas:
-
. - Vou assumir a temperatura padrão
(isto é necessário porque o produto iônico da água depende da temperatura). Nessa temperatura o produto iônico da água vale .
Passo 2
Definição fundamental do pH: por definição,
Aqui
é a concentração molar dos íons hidrogênio em
e
é o logaritmo de base 10. A equação diz que o pH é o negativo do expoente que você precisa para escrever
como potência de 10.
Passo 3
Isolando
na definição de pH obtemos a anti‑função do logaritmo (a antilogaritmo):
Substituindo
,
Em notação decimal isso é
.
Passo 4
Relação entre
e
: na água pura (e em soluções aquosas) vale o produto iônico da água
Para
usamos
. Essa fórmula diz que se uma das concentrações sobe, a outra tem que diminuir de modo que o produto seja
.
Passo 5
Isolando
e substituindo o valor encontrado de
:
Fazendo a divisão de potências de 10:
. Logo
Passo 6
Verificação alternativa (cheque rápido): como
em
, temos
e, por definição
. Confere com o cálculo anterior.
Passo 7
Interpretação curta e incentivo: o rio com
é bastante ácido (concentração de
bem maior que em água neutra). Você fez certinho seguindo a definição de pH e a relação com
. Vai dar certo na prova — respira e segue praticando!