Se uma solução tem uma concentração de \left[\mathrm{OH}^{-}\right]=1,0 \times 10^{-5} \mathrm{M}, qual é a concentração de \left[\mathrm{H}^{+}\right]? A solução é ácida, básica ou neutra?

Passo 1

O enunciado diz que uma solução aquosa tem \left[\mathrm{OH}^-\right]=1,0\times10^{-5}\,\mathrm{M} e pede (a) a concentração de \left[\mathrm{H}^+\right] e (b) se a solução é ácida, básica ou neutra. Vamos usar o equilíbrio de autoionização da água a 25\\ ^\circ\mathrm{C}, cujo produto iônico é dado por
K_w = \left[\mathrm{H}^+\right]\left[\mathrm{OH}^-\right] = 1,0\times10^{-14}.

Passo 2

Para encontrar \left[\mathrm{H}^+\right], isolamos na expressão de K_w:
\left[\mathrm{H}^+\right] \;=\;\frac{K_w}{\left[\mathrm{OH}^-\right]} \;=\;\frac{1,0\times10^{-14}}{1,0\times10^{-5}} \;=\;1,0\times10^{-9}\,\mathrm{M}.

Passo 3

Uma solução é:
  • ácida se \left[\mathrm{H}^+\right] > 1,0\times10^{-7}\,\mathrm{M},
  • neutra se \left[\mathrm{H}^+\right] = 1,0\times10^{-7}\,\mathrm{M},
  • básica se \left[\mathrm{H}^+\right] < 1,0\times10^{-7}\,\mathrm{M}.
Aqui \left[\mathrm{H}^+\right]=1,0\times10^{-9}\,\mathrm{M}<1,0\times10^{-7}\,\mathrm{M}, logo a solução é básica.

Resposta

\left[\mathrm{H}^+\right]=1,0\times10^{-9}\,\mathrm{M}. A solução é básica.

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