Temperatura Kw
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a) A auto-ionização da água é exotérmica ou endotérmica? Explique

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pede pra gente descobrir se a auto-ionização da água é exotérmica ou endotérmica. Isso faz parte da química, mais especificamente da termodinâmica das reações químicas. Para resolver isso, vamos olhar como a constante de auto-ionização da água ( ) muda com a temperatura.

Passo 2

Primeiro, vamos observar os dados que a gente tem:
Temperatura (°C)
0
25
40
50
A gente vê que, quando a temperatura aumenta, o também aumenta.

Passo 3

Agora, vamos lembrar de uma coisa importante da termodinâmica: a relação de como a constante de equilíbrio ( ) muda com a temperatura está ligada à entalpia da reação ( ) pela equação de van’t Hoff:
Onde:
  • é a taxa de variação de com a temperatura,
  • é a entalpia da reação,
  • é a constante dos gases,
  • é a temperatura absoluta em Kelvin.
Se aumenta com a temperatura ( ), isso indica que é positivo, ou seja, a reação absorve calor. Reações que absorvem calor são chamadas endotérmicas.

Passo 4

Aplicando isso aos nossos dados: como aumenta quando a temperatura sobe, isso significa que a auto-ionização da água absorve calor do ambiente. Portanto, a reação é endotérmica.

Resposta

A auto-ionização da água é endotérmica, pois o aumenta com a temperatura, indicando que a reação absorve calor.

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