Um estudante numa aula experimental acerca de ácidos-bases, pH e indicadores realizou a análise de 4 amostras e obteve os seguintes valores de pH , pOH, bem como das concentrações de H^+e OH^-. Os dados obtidos se encontram na tabela abaixo, porém esta se encontra incompleta. Complete a tabela antes que o discente tenha que apresentá-la ao professor.
Tabela. Dados obtidos pelo estudante na aula de ácidos, bases e indicadores.
pH pOH [H^+] / mol^-1 [OH^-] / mol^-1 L^-1 Ácida ou <br> básica?
13,0 3,0
1,0 times 10^-3
1,0 times 10^-13

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão tá pedindo. Temos uma tabela com informações sobre pH, pOH, concentração de íons H⁺ e OH⁻, mas tá incompleta. Nosso trabalho aqui é completar essa tabela. A matéria envolve conceitos de ácidos, bases, pH e pOH. Vamos precisar saber como essas grandezas estão relacionadas umas com as outras para preencher os espaços vazios.

Passo 2

Vamos começar preenchendo a primeira linha da tabela. Já temos o pH e o pOH dessa amostra.
  • pH = 13,0
  • pOH = 3,0
Sabemos que a relação entre pH e pOH é:
pH + pOH = 14
Vamos verificar se isso bate:
13,0 + 3,0 = 16,0 neq 14
Parece que há uma inconsistência nos dados. Normalmente, a soma pH + pOH deve ser igual a 14. Talvez tenha sido um erro de digitação. Vamos assumir que o pH está correto e recalcular o pOH.
pOH = 14 - pH = 14 - 13,0 = 1,0
Agora, temos:
  • pH = 13,0
  • pOH = 1,0

Passo 3

Agora, vamos calcular as concentrações de H⁺ e OH⁻ usando as fórmulas:
[H^+] = 10^-pH
[OH^-] = 10^-pOH
Para a primeira amostra:
[H^+] = 10^-13,0 = 1,0 times 10^-13 , mol/L
[OH^-] = 10^-1,0 = 1,0 times 10^-1 , mol/L

Passo 4

Vamos verificar se a solução é ácida ou básica. Sabemos que:
  • Se pH < 7: ácida
  • Se pH = 7: neutra
  • Se pH > 7: básica
Como o pH dessa amostra é 13,0, que é maior que 7, a solução é básica.

Passo 5

Passando para a segunda linha da tabela, temos a concentração de H⁺:
  • [ H^+] = 1,0 \times 10^{-3} , mol/L
Vamos calcular o pH:
pH = -log[H^+] = -log(1,0 times 10^-3) = 3,0
Agora, calculamos o pOH:
pOH = 14 - pH = 14 - 3,0 = 11,0
Em seguida, calculamos a concentração de OH⁻:
[OH^-] = 10^-pOH = 10^-11,0 = 1,0 times 10^-11 , mol/L
Agora, determinamos se é ácida ou básica. Com pH = 3,0, que é menor que 7, a solução é ácida.

Passo 6

Na terceira linha, temos a concentração de OH⁻:
  • [ OH^-] = 1,0 \times 10^{-13} , mol/L
Vamos calcular o pOH:
pOH = -log[OH^-] = -log(1,0 times 10^-13) = 13,0
Agora, calculamos o pH:
pH = 14 - pOH = 14 - 13,0 = 1,0
Calculamos a concentração de H⁺:
[H^+] = 10^-pH = 10^-1,0 = 1,0 times 10^-1 , mol/L
Determina-se se é ácida ou básica. Com pH = 1,0, a solução é ácida.

Resposta

pH pOH [H^+] / mol/L [OH^-] / mol/L Ácida ou básica?
13,0 1,0 1,0 times 10^-13 1,0 times 10^-1 Básica
3,0 11,0 1,0 times 10^-3 1,0 times 10^-11 Ácida
1,0 13,0 1,0 times 10^-1 1,0 times 10^-13 Ácida

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