12-A 10^circ C, o Kw da água é 2,9 times 10^-15. Qual a concentração de H3 O^+em água pura a esta temperatura?
b) 1,4 times 10^-15 M

Passo 1

Vamos resolver um exercício de química sobre o produto iônico da água ( ) a 10°C, que é . Nosso objetivo é encontrar a concentração de íons em água pura nessa temperatura. Para isso, vamos utilizar conceitos de autoionização da água e o equilíbrio químico envolvido.

Passo 2

Primeiro, lembramos que a água pura se autoioniza ligeiramente formando íons H2O <=ftharpoons H3O^+ + OH^- e . A reação de ionização da água é:

Passo 3

O produto iônico da água ( Kw = [H3O^+] times [OH^-] ) é definido pela expressão:
Isso significa que o produto das concentrações dos íons hidroxônio e hidróxido em água pura é constante a uma dada temperatura.

Passo 4

Em água pura, as concentrações de [H3O^+] = [OH^-] = x e são iguais, pois a água se ioniza de forma equilibrada. Vamos chamar essa concentração de :

Passo 5

Substituindo na expressão do Kw = x times x = x^2 :

Passo 6

Agora, isolamos x = raizKw = raiz2,9 times 10^-15 para encontrar a concentração de :

Passo 7

Calculando a raiz quadrada:
x = raiz2,9 times 10^-7,5 approx 1,7 times 10^-7,5 , M
Para simplificar, podemos arredondar para:
x approx 1,7 times 10^-8 , M

Resposta

A concentração de em água pura a 10°C é aproximadamente .

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