Uma amostra de vinho branco foi analisada e o valor de pH medido foi de 3,40 . Qual é a concentração de íons hidrônio [H3 O^+]e de íons hidróxido [OH^-]no vinho? A bebida é ácida ou alcalina?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos uma questão sobre química que fala sobre pH em um vinho branco. O enunciado diz que o pH medido foi de 3,40 e pede para descobrir a concentração de íons hidrônio [H3O^+] e de íons hidróxido [OH^-]. Além disso, precisamos determinar se a bebida é ácida ou alcalina. Para resolver isso, vamos usar conceitos básicos de química ácido-base, especialmente a relação entre pH e concentração de íons.

Passo 2

Primeiro, precisamos lembrar que o pH é uma medida que indica a acidez ou alcalinidade de uma solução. A fórmula que relaciona o pH com a concentração de íons hidrônio é:
pH = -log [H3O^+]
Isso significa que podemos encontrar a concentração de [H3O^+] rearranjando essa equação.

Passo 3

Vamos calcular a concentração de íons hidrônio. A equação para isso é:
[H3O^+] = 10^-pH
Substituindo o valor do pH:
[H3O^+] = 10^-3,40
Agora, calculamos 10^-3,40.

Passo 4

Para calcular 10^-3,40, podemos usar uma calculadora:
10^-3,40 approx 3,98 times 10^-4 mol/L
Então, a concentração de íons hidrônio é aproximadamente 3,98 times 10^-4 mol/L.

Passo 5

Agora, para encontrar a concentração de íons hidróxido [OH^-], usamos a constante de ionização da água ( Kw), que é:
Kw = [H3O^+] times [OH^-] = 1 times 10^-14 mol^2/L^2
A partir disso, podemos isolar [OH^-]:
[OH^-] = Kw[H3O^+] = 1 times 10^-143,98 times 10^-4 approx 2,51 times 10^-11 mol/L

Passo 6

Por fim, para determinar se a bebida é ácida ou alcalina, observamos o valor do pH:
  • Se pH < 7: solução ácida
  • Se pH = 7: solução neutra
  • Se pH > 7: solução alcalina
Como o pH do vinho é 3,40, que é menor que 7, concluímos que a bebida é ácida.

Resposta

A concentração de íons hidrônio [H3O^+] no vinho é aproximadamente 3,98 times 10^-4 mol/L e a de íons hidróxido [OH^-] é cerca de 2,51 times 10^-11 mol/L. Além disso, o vinho é ácido.

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