A tabela a seguir fornece a concentração hidrogeniônica ou hidroxiliônica a 250 C , em mol / \mathrm{L}, de alguns produtos:

Produto Concentração em mol/L de íons \mathrm{H}^{+}ou \mathrm{OH}^{-}

Vinagre \qquad \left[\mathrm{OH}^{-}\right]=1,0 \times 10^{-11}
Cafezinho \qquad \left[\mathrm{H}^{+}\right]=1,0 \times 10^{-5}
Clara de ovo \qquad \left[\mathrm{OH}^{-}\right]=1,0 \times 10^{-6}
Desinfetante com amônia \qquad \left[\mathrm{H}^{+}\right]=1,0 \times 10^{-12}
Destes produtos, quais são ácidos?

Passo 1

O enunciado fornece concentrações de íons a 25^\circ\mathrm{C} (valores em mol/L) dos seguintes produtos:
  • Vinagre: \left[\mathrm{OH}^{-}\right]=1,0\times10^{-11}.
  • Cafezinho: \left[\mathrm{H}^{+}\right]=1,0\times10^{-5}.
  • Clara de ovo: \left[\mathrm{OH}^{-}\right]=1,0\times10^{-6}.
  • Desinfetante com amônia: \left[\mathrm{H}^{+}\right]=1,0\times10^{-12}.
A pergunta é: destes produtos, quais são ácidos? (Ou seja, identificar quais têm caráter ácido.)

Passo 2

Conceitos e fórmulas que vamos usar (explicadinho e devagar):
  • Em água a 25^\circ\mathrm{C} existe o produto iônico da água
K_w=\left[\mathrm{H}^{+}\right]\left[\mathrm{OH}^{-}\right]=1,0\times10^{-14}.
Isto significa que, conhecendo um dos íons, dá para calcular o outro por divisão.
  • Critério de acidez/basicidade:
    • Uma solução é ácida se \left[\mathrm{H}^{+}\right]>\left[\mathrm{OH}^{-}\right].
    • É básica se \left[\mathrm{OH}^{-}\right]>\left[\mathrm{H}^{+}\right].
    • É neutra se \left[\mathrm{H}^{+}\right]=\left[\mathrm{OH}^{-}\right] (no caso a 25^\circ\mathrm{C} isso seria \left[\mathrm{H}^{+}\right]=\left[\mathrm{OH}^{-}\right]=1,0\times10^{-7}).
  • Se só der \left[\mathrm{OH}^{-}\right], calcula-se \left[\mathrm{H}^{+}\right] por
\left[\mathrm{H}^{+}\right]=\frac{K_w}{\left[\mathrm{OH}^{-}\right]}.
  • Se só der \left[\mathrm{H}^{+}\right], calcula-se \left[\mathrm{OH}^{-}\right] por
\left[\mathrm{OH}^{-}\right]=\frac{K_w}{\left[\mathrm{H}^{+}\right]}.
Vamos aplicar isso item por item e comparar \left[\mathrm{H}^{+}\right] e \left[\mathrm{OH}^{-}\right].

Passo 3

Vinagre: dado \left[\mathrm{OH}^{-}\right]=1,0\times10^{-11}.
Calcular \left[\mathrm{H}^{+}\right]:
\left[\mathrm{H}^{+}\right]=\frac{K_w}{\left[\mathrm{OH}^{-}\right]}=\frac{1,0\times10^{-14}}{1,0\times10^{-11}}=1,0\times10^{-3}.
Agora comparar:
\left[\mathrm{H}^{+}\right]=1,0\times10^{-3}\quad\text{e}\quad \left[\mathrm{OH}^{-}\right]=1,0\times10^{-11}.
Como \left[\mathrm{H}^{+}\right]\gg\left[\mathrm{OH}^{-}\right], o vinagre é ácido.

Passo 4

Cafezinho: dado \left[\mathrm{H}^{+}\right]=1,0\times10^{-5}.
Calcular \left[\mathrm{OH}^{-}\right]:
\left[\mathrm{OH}^{-}\right]=\frac{K_w}{\left[\mathrm{H}^{+}\right]}=\frac{1,0\times10^{-14}}{1,0\times10^{-5}}=1,0\times10^{-9}.
Comparar:
\left[\mathrm{H}^{+}\right]=1,0\times10^{-5}\quad\text{e}\quad \left[\mathrm{OH}^{-}\right]=1,0\times10^{-9}.
Como \left[\mathrm{H}^{+}\right]>\left[\mathrm{OH}^{-}\right], o cafezinho é ácido.

Passo 5

Clara de ovo: dado \left[\mathrm{OH}^{-}\right]=1,0\times10^{-6}.
Calcular \left[\mathrm{H}^{+}\right]:
\left[\mathrm{H}^{+}\right]=\frac{1,0\times10^{-14}}{1,0\times10^{-6}}=1,0\times10^{-8}.
Comparar:
\left[\mathrm{H}^{+}\right]=1,0\times10^{-8}\quad\text{e}\quad \left[\mathrm{OH}^{-}\right]=1,0\times10^{-6}.
Aqui \left[\mathrm{OH}^{-}\right]>\left[\mathrm{H}^{+}\right], então a clara de ovo é básica (não é ácida).

Passo 6

Desinfetante com amônia: dado \left[\mathrm{H}^{+}\right]=1,0\times10^{-12}.
Calcular \left[\mathrm{OH}^{-}\right]:
\left[\mathrm{OH}^{-}\right]=\frac{1,0\times10^{-14}}{1,0\times10^{-12}}=1,0\times10^{-2}.
Comparar:
\left[\mathrm{H}^{+}\right]=1,0\times10^{-12}\quad\text{e}\quad \left[\mathrm{OH}^{-}\right]=1,0\times10^{-2}.
Como \left[\mathrm{OH}^{-}\right]\gg\left[\mathrm{H}^{+}\right], o desinfetante é básico (não é ácido).

Passo 7

Resumo final do raciocínio: vinagre e cafezinho têm concentração de \mathrm{H}^{+} muito maior que de \mathrm{OH}^{-}, portanto são ácidos. Clara de ovo e desinfetante têm \mathrm{OH}^{-} maior, portanto são básicos.

Resposta

Vinagre
Cafezinho

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