A 45^circ C, o produto iônico da água é igual a 4.10^-14. A essa temperatura, qual será a concentração de H^+de uma solução neutra? E o pH ?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente está falando sobre a produto iônico da água ( Kw) a uma temperatura específica (45°C). Precisamos descobrir duas coisas: a concentração de íons de hidrogênio ( H^+) em uma solução neutra e o pH dessa solução. Para isso, vamos usar umas fórmulas básicas de química aquosa e entender como elas funcionam.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é uma solução neutra. Em uma solução neutra, a quantidade de íons de hidrogênio ( H^+) é igual à quantidade de íons hidroxila ( OH^-). Ou seja, [H^+] = [OH^-].

Passo 3

Sabemos que o produto iônico da água ( Kw) é dado por:
Kw = [H^+][OH^-]
A temperatura dada é 45°C, e nesse caso, Kw = 4 times 10^-14.

Passo 4

Como a solução é neutra, podemos substituir [OH^-] por [H^+]. Assim, a equação fica:
Kw = [H^+] times [H^+] = [H^+]^2
Portanto:
[H^+]^2 = 4 times 10^-14

Passo 5

Para encontrar [H^+], tiramos a raiz quadrada dos dois lados da equação:
[H^+] = raiz4 times 10^-14 = 2 times 10^-7 , mol/L

Passo 6

Agora, vamos calcular o pH da solução. A fórmula para o pH é:
pH = -log [H^+]
Substituindo o valor que encontramos:
pH = -log (2 times 10^-7)

Passo 7

Calculando o logaritmo:
pH = -(log 2 + log 10^-7) = -(0,3010 - 7) = 6,699

Resposta

A concentração de H^+ em uma solução neutra a 45°C é 2 times 10^-7 , mol/L e o pH dessa solução é aproximadamente 6,70.

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