Calcule a concentração de OH− em uma solução aquosa a 25oC contendo: (a) [H+ ] = 0,0045 M;

Esta questão envolve o cálculo da concentração de íons hidroxila ($OH^-$) utilizando as relações fundamentais do equilíbrio iônico da água a 25°C.

Conceitos Fundamentais

A solução depende de três relações principais:

• Produto Iônico da Água: $K_w = [H^+] \cdot [OH^-] = 1,0 \times 10^{-14}$
• Definição de pOH: $pOH = -\log[OH^-]$ ou $[OH^-] = 10^{-pOH}$
• Relação pH e pOH: $pH + pOH = 14$ (para 25°C)

Resolução Passo a Passo

Item (a) Dados $[H^+] = 0,0045\,M$

Neste caso, utilizamos o produto iônico da água para encontrar a concentração desconhecida.

$$[OH^-] = \frac{K_w}{[H^+]}$$

Substituindo os valores:
$$[OH^-] = \frac{1,0 \times 10^{-14}}{0,0045}$$
$$[OH^-] = \frac{1,0 \times 10^{-14}}{4,5 \times 10^{-3}}$$
$$[OH^-] \approx 0,222 \times 10^{-11}$$
$$[OH^-] \approx 2,22 \times 10^{-12}\,M$$

Item (b) Dado $pOH = 12$

Aqui a relação é direta entre a definição de logaritmo negativo e a concentração.

$$[OH^-] = 10^{-pOH}$$

Substituindo o valor:
$$[OH^-] = 10^{-12}\,M$$

Item (c) Dado $pH = 12$

Primeiro, precisamos converter o pH para pOH, pois queremos $[OH^-]$.

$$pOH = 14 - pH$$
$$pOH = 14 - 12 = 2$$

Agora calculamos a concentração usando a fórmula do pOH:
$$[OH^-] = 10^{-pOH}$$
$$[OH^-] = 10^{-2}\,M$$

Resumo das Respostas