Qual é o pH da água pura a 25.0 ° C se o Kw a esta temperatura é #1.0 x 10- ^ 14 #?

Nota: geralmente é bem conhecido que o #pH# de água pura em #"25 ºC"# is #7#, mas eis o que faríamos para descobrir isso #pH# se não soubéssemos disso:

Encontrar #pH#, precisaremos usar duas fórmulas:

1. #K_w = [H^+]xx[OH^-]#
2. #pH = -log[H^+]#

Primeiro, precisamos encontrar a concentração de #H^+# íons na água a esta temperatura.

Sabemos que a água pura é neutra e que em neutra soluções, a concentração de #H^+# é igual à concentração de #OH^-#.

Então, efetivamente:

#K_w = [H^+]xx[OH^-]#
#K_w = [H^+]xx[H^+]# Porque #[H^+] = [OH^-]# em solução neutra

Para encontrar a concentração de #H^+# íons agora, precisamos apenas raiz quadrada #K_w#. A pergunta nos diz que #K_w = 1.0 xx 10^(-14)#, então:

#1.0 xx 10^(-14) = [H^+]xx[H^+]#

#[H^+] = sqrt(1.0 xx 10^(-14)) = 1.0 xx 10^(-7) M#

Agora, podemos apenas usar nossa segunda equação para calcular a #pH#:

#pH = -log[H^+]#
#pH = -log(1.0 xx 10^(-7) M) = 7.00#

(O número de casas decimais em nossa #pH# O valor precisa ser igual ao número de números significativos na nossa #[H^+]# valor.)