Alternativa C - I e III apenas
A questão aborda conceitos fundamentais da escala de pH e propriedades de soluções ácidas, utilizando o exemplo prático de uma mistura de água com suco de limão. Para resolver, precisamos entender como os ácidos se comportam em relação ao pH e à concentração de íons.
O suco de limão contém ácidos orgânicos (principalmente ácido cítrico), o que torna sua natureza química ácida. Ao misturá-lo com água neutra, o resultado será uma solução com caráter ácido, mas não necessariamente tão forte quanto o limão puro.
Análise das afirmativas
Vamos verificar cada item com base nas definições químicas:
- I. O sistema é ácido.
Como foi adicionado suco de limão (um ácido) à água, a mistura resultante terá propriedades ácidas. Portanto, essa afirmação está correta. - II. O pH do sistema é maior que 7.
A escala de pH varia de 0 a 14. - Soluções ácidas possuem $\text{pH} < 7$.
- Soluções neutras possuem $\text{pH} = 7$.
- Soluções básicas possuem $\text{pH} > 7$.
Como o sistema é ácido, o pH deve ser menor que 7. Logo, esta afirmação está incorreta. - III. No sistema, a concentração dos íons $H^+$ é maior que a dos $OH^-$.
A definição fundamental de acidez em termos iônicos é dada pela comparação entre as concentrações de hidrogênio e hidroxila: - Ácido: $[H^+] > [OH^-]$
- Neutro: $[H^+] = [OH^-]$
- Básico: $[H^+] < [OH^-]$
Como concluímos que o sistema é ácido, a concentração de íons hidrogênio ($H^+$) deve ser superior à de íons hidroxila ($OH^-$). Esta afirmação está correta.
| Tipo de Solução | Valor de pH | Relação de Íons |
|---|
| Ácida | $< 7$ | $[H^+] > [OH^-]$ |
| Neutra | $= 7$ | $[H^+] = [OH^-]$ |
| Básica | $> 7$ | $[H^+] < [OH^-]$ |
Portanto, apenas as afirmativas I e III estão corretas, o que corresponde à alternativa C.