1.
Água, água pura mesmo, tem uma natureza anfótero. Isto significa que uma pequena quantidade de iões irá formar na água
pura. Algumas moléculas de H O actuará como ácidos, cada doar um protão a um correspondente H O molécula que actua como
uma base. Assim, a molécula de dador de protões torna-se um ião hidróxido, OH , enquanto que a molécula de aceitar protões torna-
se um ião hidrónio, H O .
Introdução
As moléculas de água pode funcionar tanto como ácidos e bases. Uma molécula de água (actuando como uma base) pode aceitar um
ião de hidrogénio a partir de um segundo (actuando como um ácido). Isso vai acontecer em qualquer lugar há sequer um traço de
água - ele não tem que ser pura. Um ião hidrónio e um ião de hidróxido são formados.
No entanto, o ião hydroxonium é um ácido muito forte, e o ião hidróxido é uma base muito forte. Tão rápido quanto eles são formados,
eles reagem a poduce água novamente. O efeito líquido é que o equilíbrio está configurado.
Em qualquer momento, não são incrivelmente pequenos números de iões hydroxonium e iões hidróxido presentes. Mais abaixo nesta
página, vamos calcular a concentração de íons hydroxonium presentes na água pura. Ele acaba por ser 1,00 x 10 mol dm à
temperatura ambiente. Este equilíbrio escrito em uma forma simplificada:
com H (aq), na verdade, referindo-se a um ião hidrónio.
É importante lembrar que a água contém muito baixa concentração destes íons. Na reacção reversível:
a reacção realiza-se, de longe, para a esquerda. A água pura vai dissociar para formar concentrações iguais (aqui, estamos usando
molaridades) de hidrônio e íons de hidróxido, assim:
Para esta equação, podemos encontrar K, a constante de equilíbrio.
À temperatura e pressão (STP) padrão, a constante de equilíbrio de água, , É igual
Nesta equação [H O ] é a concentração de iões de hidrónio, que por uma equação química é a constante de ácido , . A [OH ] é a
concentração de iões hidróxido, em que uma equação química é a base constante, . Se for dado um pH, então você pode
facilmente calcular o [H O ] simplesmente tomando o log reverso negativo do pH:
O mesmo aplica-se para a obtenção de fórmula [OH ] do pOH:
2 2
-
3
+
2 O ( l ) ⇌ ( umq) + O ( umq)H 2 H 3 O+
H -
-7 -3
O ( l ) ⇌ ( umq) + O ( umq)H 2 H +
H -
+
O + O ⇌ + OH 2 H 2 H 3 O+
H -
O ( b uma s e 1 ) + O ( a c i d2 ) ⇌ ( umc i d1 ) + O ( b uma s e 2 )H 2 H 2 H 3 O+
H -
[ ] = [ S ]H 3 O+
H -
K = [ ] [ S H- ]H 3 O+
Kem
= [ ] [ S H- ]Kem H3O+
= [ 1,0 × ] [ 1,0 × ]Kem 10- 7
10- 7
= 1,0 xKem 10- 14
3
+ Kum
-
Kb
3
+
[ ] = .H 3 O+
1 0- p H
-
[ O H- ] = - p O H

2.
Adicionando do pH dá-lhe a
Uma vez que a reacção prossegue tão fortemente para a esquerda, a concentração destes iões hidróxido e hidrónio em água pura é
extremamente pequena. Ao fazer cálculos que determinam envolvendo ácidos e bases em solução, você não precisa levar em conta
os efeitos da auto-ionização da água, a menos que o ácido ou base de interesse é extremamente diluído. No entanto, é interessante
notar que a auto-ionização desta água é significativo na medida em que faz com que a substância electricamente condutora .
Exemplo 1
Na equação que descreve o auto-ionização de água,
A reacção prossegue até ao __________.
SOLUÇÃO
à esquerda . A concentração de íons de hidróxido e hidrônio em água pura é muito, muito pequeno. Embora raramente é algo que
você precisa se ​​preocupar quando se olha para ácidos e bases em solução, ele faz ajudar a explicar certas propriedades da água,
como a condutividade elétrica.
Exemplo 2
Se uma solução tem um pH de 2,1, a determinação da concentração de ião hidróxido, [OH ].
SOLUÇÃO
Para resolver esta, você deve primeiro determinar a concentração do íon hidrônio, [H O ]:
[H O ] = 10
10 =
= 7,94 x 10
Então, você resolve para [OH ] utilizando a constante Kw:
Kw = [H O ] [OH ]
1,0 x 10 = [OH -] [7,94 x 10
[OH-] = (1 x 10 ) / (7,94 x 10
= 1,26 x 10
Exemplo 3
Se uma solução tem uma pOH de 11,2, determinar a concentração de iões de hidrónio, [H O ].
SOLUÇÃO
Para resolver esta, você deve primeiro determinar a concentração do íon hidróxido, [OH ]:
[OH ] = 10
10 =
= 6,31 x 10
Então, você resolve para [H O ] usando o K constante:
K = [H O ] [OH ]
1,0 x 10 = [H O ] [6,31 x 10 ]
[H O ] = (1 x 10 ) / (6,31 x 10 ) = 0,00158
[ O H- ] = 1 0- p O H
p Kem
p = p H + p O H = 14,00Kem
O + O ⇌ + OH 2 H 2 H 3 O+
H -
-
3
+
3
+ ~ pH
-2,1
-3
-
3
+ -
-14 -3]
-14 -3)
-12
3
+
-
- -pOH
-11,2
-12
3
+
w
w 3
+ -
-14
3
+ -12
3
+ -14 -12