Por que os valores de pH e de pOH em água pura devem ser iguais?
Passo 1
Então, a questão que a gente tem aqui é: “Por que os valores de pH e de pOH em água pura devem ser iguais?” Vamos mexer com química de ácidos e bases, especificamente lidar com conceitos de pH e pOH. Para resolver isso, vamos precisar entender como a água se autoioniza e como pH e pOH estão relacionados nessa situação.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a água pura pode se dividir em íons hidrogênio (
) e íons hidroxila (
). Esse processo é chamado de autoionização da água e é representado pela seguinte equação:
Passo 3
Em água pura, a concentração de
é igual à de
porque todo íon hidrogênio produzido vem de uma molécula de água que se divide, formando um íon hidroxila. Vamos chamar essa concentração de
.
Então, temos:
Passo 4
Sabemos que o produto iônico da água (
) é dado por:
À temperatura de 25°C,
.
Portanto:
Passo 5
Resolvendo para
:
Isso significa que:
Passo 6
Agora, lembrando das definições de pH e pOH:
Como
, ao calcular o logaritmo negativo desses valores, a gente vai obter o mesmo número para pH e pOH.
Passo 7
Calculando:
Resposta
Em água pura, os valores de pH e pOH são iguais e ambos valem 7.