(Halliday) Calcule, aproximadamente, o número de Coulombs de cargas positivas existentes em um copo de água.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para calcular, de forma aproximada, o número de Coulombs de cargas positivas que existem em um copo de água. Isso envolve conceitos de química, especificamente sobre a ionização da água. Para resolver isso, vamos precisar entender como a água se ioniza e usar algumas fórmulas básicas de química e física para chegar à resposta final.
Passo 2
Primeiro, precisamos saber que a água pura se ioniza de forma muito leve, o que significa que algumas moléculas de água se separam em íons positivos (H⁺) e íons negativos (OH⁻). A equação dessa ionização é:
A constante de ionização da água (
) a 25°C é:
Em água pura, a concentração de H⁺ é igual à de OH⁻. Então, podemos calcular a concentração de H⁺:
Passo 3
Agora, vamos considerar o volume do copo de água. Vamos assumir que o copo tem 250 mL, que é igual a 0,250 litros. Para encontrar o número de mols de H⁺, usamos a concentração multiplicada pelo volume:
Passo 4
Cada mol de íons H⁺ contém
íons (Número de Avogadro). E cada íon H⁺ tem uma carga de
Coulombs. Então, para encontrar a carga total, multiplicamos o número de mols pelo Número de Avogadro e, em seguida, pela carga de cada íon:
Passo 5
Vamos calcular passo a passo:
Resposta
Portanto, aproximadamente
Coulombs de cargas positivas existem em um copo de água de 250 mL.