A auto ionização da água é uma reação endotérmica. Um estudante mediu o pH da água recém-destilada, isenta de CO2 e a 50°C encontrado o valor 6,6. Desconfiado de que o aparelho de medida estivesse com defeito, pois esperava o valor 7,0, consultou um colega que fez as seguintes afirmações:
I. O seu valor (6,6) pode estar correto, pois 7,0 é o pH da água pura, porém a 25°C.
II. A aplicação do princípio de Le Chatelier ao equilíbrio da ionização da água justifica que, com o aumento da temperatura, aumente a concentração de H^+.
III. Na água, o pH é tanto menor quanto maior a concentração de H^+. Está correto o que se afirma:
a) somente em I.
b) somente em II.
c) somente em III.
d) somente em I e II.
e) em I, II, e III.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício que fala sobre a autoionização da água, que é uma reação endotérmica. O estudante mediu o pH da água destilada a 50°C e encontrou 6,6, mas esperava 7,0, que é o pH da água pura a 25°C. Precisamos analisar três afirmações para ver quais estão corretas. Para resolver isso, vamos precisar entender como a temperatura afeta o pH da água e como aplicar o princípio de Le Chatelier nesse contexto.

Passo 2

Analisando a afirmação I:
A afirmação diz que o valor de pH 6,6 pode estar correto porque 7,0 é o pH da água pura a 25°C.
Vamos entender: a água pura tem pH 7,0 a 25°C, mas o pH pode mudar com a temperatura. A autoionização da água é influenciada pela temperatura. A água é endotérmica na autoionização, ou seja, absorve calor. Segundo o princípio de Le Chatelier, se a temperatura aumenta, o equilíbrio se desloca para favorecer a reação que absorve calor, que nesse caso é a autoionização da água. Isso aumenta a concentração de íons H⁺, diminuindo o pH. Portanto, é possível que a água a 50°C tenha um pH menor que 7,0, como 6,6. Então, a afirmação I está correta.

Passo 3

Analisando a afirmação II:
A afirmação diz que, com o aumento da temperatura, aumenta a concentração de H⁺.
Como já vimos, a autoionização da água é endotérmica. Aplicando o princípio de Le Chatelier, ao aumentar a temperatura, o sistema tenta “absorver” esse calor deslocando o equilíbrio para a direita, ou seja, formando mais íons H⁺ e OH⁻. Portanto, a concentração de H⁺ realmente aumenta com o aumento da temperatura, o que faz o pH diminuir. Assim, a afirmação II também está correta.

Passo 4

Analisando a afirmação III:
A afirmação diz que na água, o pH é menor quanto maior a concentração de H⁺.
Isso é uma definição básica de pH. A fórmula do pH é:
pH = -log[H^+]
Então, se a concentração de H⁺ aumenta, o valor de pH diminui, e vice-versa. Portanto, a afirmação III está correta.

Resposta

A resposta correta é e) em I, II, e III.

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