Complete a tabela a seguir. (Todas as soluções estão a 25^circ C.)
[H3 O]^+ [O H] p H Ácida ou Básica
3,15
3,7.10^-9
11,1
1,6.10^-11

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa completar uma tabela que relaciona a concentração de íons hidronium ( [H3O^+]), a concentração de íons hidroxila ( [OH^-]), o pH da solução e se ela é ácida ou básica. Tudo isso a 25°C. Para resolver, vamos usar a relação entre esses íons e o pH, além de lembrar que a água pura tem um pH neutro de 7.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a constante de ionização da água ( Kw) a 25°C é igual a:
Kw = [H3O^+] times [OH^-] = 1,0 times 10^-14
Essa relação vai nos ajudar a encontrar a concentração que falta quando temos uma das concentrações de íons.

Passo 3

Também precisamos lembrar que o pH é definido como:
pH = -log10 [H3O^+]
E que:
  • Se pH < 7, a solução é ácida.
  • Se pH = 7, a solução é neutra.
  • Se pH > 7, a solução é básica.

Passo 4

Vamos preencher cada linha da tabela passo a passo.
Primeira linha: Conhecemos o pH = 3,15, e queremos encontrar [H3O^+], [OH^-] e se a solução é ácida ou básica.
Primeiro, usamos a definição de pH para encontrar [H3O^+]:
[H3O^+] = 10^-pH = 10^-3,15 approx 7,08 times 10^-4 , mol/L
Agora, usamos a relação do Kw para encontrar [OH^-]:
[OH^-] = Kw[H3O^+] = 1,0 times 10^-147,08 times 10^-4 approx 1,41 times 10^-11 , mol/L
Como o pH é 3,15 (<7), a solução é ácida.

Passo 5

Segunda linha: Conhecemos [H3O^+] = 3,7 times 10^-9 , mol/L, e queremos encontrar [OH^-], pH e se a solução é ácida ou básica.
Primeiro, calculamos o pH:
pH = -log10(3,7 times 10^-9) approx 8,43
Em seguida, encontramos [OH^-] usando o Kw:
[OH^-] = 1,0 times 10^-143,7 times 10^-9 approx 2,70 times 10^-6 , mol/L
Como o pH é 8,43 (>7), a solução é básica.

Passo 6

Terceira linha: Conhecemos o pH = 11,1, e queremos encontrar [H3O^+], [OH^-] e se a solução é ácida ou básica.
Primeiro, calculamos [H3O^+]:
[H3O^+] = 10^-11,1 approx 7,94 times 10^-12 , mol/L
Agora, encontramos [OH^-] usando o Kw:
[OH^-] = 1,0 times 10^-147,94 times 10^-12 approx 1,26 times 10^-3 , mol/L
Como o pH é 11,1 (>7), a solução é básica.

Passo 7

Quarta linha: Conhecemos [OH^-] = 1,6 times 10^-11 , mol/L, e queremos encontrar [H3O^+], pH e se a solução é ácida ou básica.
Primeiro, encontramos [H3O^+] usando o Kw:
[H3O^+] = 1,0 times 10^-141,6 times 10^-11 approx 6,25 times 10^-4 , mol/L
Agora, calculamos o pH:
pH = -log10(6,25 times 10^-4) approx 3,20
Como o pH é 3,20 (<7), a solução é ácida.

Resposta

[H3 O]^+ [OH^-] p H Ácida ou Básica
7,08 times 10^-4 1,41 times 10^-11 3,15 Ácida
3,7 times 10^-9 2,70 times 10^-6 8,43 Básica
7,94 times 10^-12 1,26 times 10^-3 11,1 Básica
6,25 times 10^-4 1,6 times 10^-11 3,20 Ácida

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