A água é um tipo de solvente anfiprótico, uma vez que se comporta como uma substância ácida na presença de um soluto básico e como uma base na presença de um soluto ácido. Isso significa que a água realiza a sua própria ionização, conforme a equação química: H2O + H2O - H3O+ + OH- A respeito da substância água, assinale a alternativa correta:
A água pura apresenta pH = 14, ou seja, [H+] = [OH-] = 10⁻⁷ mol/L.
A água pura apresenta pH = 7, ou seja, [H+] = [OH-] = 10⁻⁷ mol/L.
A água pura apresenta pOH = 14, ou seja, é uma substância ácida.
A água pura apresenta pH = 14, ou seja, [OH-] = 10⁻¹⁴ mol/L.
A água pura apresenta pH = 7, ou seja, é uma substância básica.
A água pura apresenta pH = 14, ou seja, [H+] = [OH-] = 10⁻⁷ mol/L.
A água pura apresenta pH = 7, ou seja, [H+] = [OH-] = 10⁻⁷ mol/L.
A água pura apresenta pOH = 14, ou seja, é uma substância ácida.
A água pura apresenta pH = 14, ou seja, [OH-] = 10⁻¹⁴ mol/L.
A água pura apresenta pH = 7, ou seja, é uma substância básica.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre a água sendo um solvente anfiprótico, ou seja, ela pode agir tanto como ácido quanto como base. Precisamos entender o comportamento da água pura em termos de pH e das concentrações de íons H⁺ e OH⁻. Para resolver, vamos lembrar como calcular o pH e o pOH da água.
Passo 2
Primeiro, é importante saber que a água pura, a 25°C, tem uma propriedade especial chamada autoionização. Isso significa que as moléculas de água se separam um pouquinho formando íons H₃O⁺ e OH⁻:
Em água pura, a concentração de H⁺ é igual à de OH⁻.
Passo 3
Sabemos que em água pura:
Isso porque o produto iônico da água $ K_w $ é $ 10^{-14} $, e como $ K_w = [H+][\text{OH}-] $, então $ [H^+] = [OH^-] = \sqrt{10^{-14}} = 10^{-7} , mol/L $.
Passo 4
O pH é calculado como:
Substituindo $ [H^+] = 10^{-7} $:
Então, o pH da água pura é 7, que é considerado neutro.
Passo 5
Agora, vamos analisar as alternativas:
- Diz que pH = 14, o que está errado.
- Diz que pH = 7 e [H⁺] = [OH⁻] = 10⁻⁷ mol/L. Correto!
- Põe pOH = 14 e chama água de ácida, mas pOH = 14 implicaria pH = 0, o que não é o caso.
- Põe pH = 14 e [OH⁻] = 10⁻¹⁴ mol/L, o que não está certo.
- Diz que pH = 7 e chama água de básica, mas pH 7 é neutro.
Resposta
A segunda alternativa está correta: A água pura apresenta pH = 7, ou seja, [H⁺] = [OH⁻] = 10⁻⁷ mol/L.