Exercício 1.3 · Exame Nacional Física e Química A Época especial 2022

Tema: Reações ácido-base e pH · Do exame Época especial (2022)

Enunciado

1. A água, H2O\text{H}_2\text{O}, é uma substância que apresenta propriedades físicas e químicas particulares.

1.3.

A água é uma substância que reage com ela própria, ainda que em pequena extensão. A reação de autoionização da água é traduzida por 2 H2O(l)⇌OH−(aq)+H3O+(aq)2\,\text{H}_2\text{O}(\text{l}) \rightleftharpoons \text{OH}^-(\text{aq}) + \text{H}_3\text{O}^+(\text{aq})

Na tabela seguinte, estão representados os valores do produto iónico da água, KwK_w, a diferentes temperaturas, θ\theta, expressas em ∘C^\circ\text{C}.

θ / ∘C\theta\, /\, ^\circ\text{C} · KwK_\text{w}

00 · 0,11×10−140{,}11 \times 10^{-14}

2020 · 0,68×10−140{,}68 \times 10^{-14}

4040 · 2,92×10−142{,}92 \times 10^{-14}

6060 · 9,55×10−149{,}55 \times 10^{-14}

Explique, com base na análise da tabela, como varia o pOH\text{pOH} da água pura em função do aumento da temperatura.

Escreva um texto estruturado, utilizando linguagem científica adequada.

Enunciado: Exercício 1.3 · Exame Nacional Física e Química A Época especial 2022

Resolução

Segundo os critérios oficiais de classificação

Explique, com base na análise da tabela, como varia o pOH da água pura em função do aumento da temperatura.

Resposta: Com o aumento da temperatura, o valor de KwK_\text{w} aumenta. Como na água pura [OH−]=[H3O+]=Kw[\text{OH}^-] = [\text{H}_3\text{O}^+] = \sqrt{K_\text{w}}, o aumento de KwK_\text{w} conduz ao aumento da concentração de OH−\text{OH}^-. Visto que pOH=−log⁡[OH−]\text{pOH} = -\log[\text{OH}^-], o aumento da concentração de OH−\text{OH}^- implica uma diminuição do pOH\text{pOH}.

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