Determine a concentração de H3 O^+e OH^-em uma amostra de agua pura, sabendo que a constante de equilibrio da água é Kw=1 times 10^-14 a 25^circ C.
2 H2 O <=ftharpoons H3 O^++OH^-

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre a água pura! A gente precisa encontrar as concentrações de H3O^+ e OH^- em uma amostra de água pura a 25^circ C. Para isso, vamos usar o conceito de equilíbrio químico da água, que é representado pela constante de equilíbrio Kw = 1 times 10^-14. Isso está relacionado à autoionização da água, onde duas moléculas de água se transformam em íons hidroxônio ( H3O^+) e hidroxila ( OH^-).

Passo 2

Primeiro, vamos entender a equação de equilíbrio da água:
2 H2O <=ftharpoons H3O^+ + OH^-
Essa equação mostra que duas moléculas de água se dissociam para formar um íon hidroxônio e um íon hidroxila.

Passo 3

Sabemos que no equilíbrio, a constante Kw é dada por:
Kw = [H3O^+] times [OH^-] = 1 times 10^-14
Onde [H3O^+] é a concentração de íons hidroxônio e [OH^-] é a concentração de íons hidroxila.

Passo 4

Em água pura, a quantidade de íons hidroxônio é igual à de íons hidroxila. Então, podemos chamar ambas as concentrações de x:
x times x = x^2 = 1 times 10^-14

Passo 5

Agora, para encontrar x, precisamos tirar a raiz quadrada de 1 times 10^-14:
x = raiz1 times 10^-14 = 1 times 10^-7 , mol/L

Resposta

A concentração de H3O^+ e OH^- na água pura a 25^circ C é 1 times 10^-7 , mol/L cada.

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