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, encontrando 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) 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

Então, temos uma questão sobre a autoionização da água e como a temperatura afeta o pH dela. Nosso objetivo é analisar as afirmações feitas pelo colega do estudante e descobrir qual(is) estão corretas. Para isso, vamos precisar entender conceitos de pH, autoionização da água, e o princípio de Le Chatelier.

Passo 2

Primeiro, vamos revisar o que é pH. O pH mede a concentração de íons de hidrogênio (H⁺) na água. Quanto maior a concentração de H⁺, menor o pH, e vice-versa. A água pura a 25°C tem um pH neutro de 7,0, o que significa que as concentrações de H⁺ e OH⁻ são iguais.

Passo 3

Agora, vamos analisar a afirmação I: “seu valor (6,6) pode estar correto, pois 7,0 é o pH da água pura, porém a 25 °C”. Isso está correto porque o pH da água pura varia com a temperatura. A 50°C, é esperado que o pH da água seja levemente ácido, abaixo de 7,0, devido ao aumento da autoionização. Então, um pH de 6,6 faz sentido nessa temperatura.

Passo 4

Passando para a afirmação 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⁺”. A autoionização da água é uma reação endotérmica, ou seja, absorve calor. Segundo o princípio de Le Chatelier, se aumentarmos a temperatura, o equilíbrio se desloca para a direita, aumentando a concentração de H⁺ e OH⁻. Portanto, essa afirmação também está correta.

Passo 5

Agora, a afirmação III: “na água, o pH é tanto menor quanto maior a concentração de H⁺”. Isso está diretamente relacionado à definição de pH. Como o pH é o logaritmo negativo da concentração de H⁺, se a concentração de H⁺ aumenta, o pH diminui. Logo, essa afirmação também é verdadeira.

Resposta

A alternativa correta é a letra e) em I, II e III.

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