Resposta
Visto que seu solvente é água, não faz diferença se você usa $ \ ce {H +} $ ou $ \ ce {H3O +} $.
$ \ ce {H3O +} $ é basicamente a forma hidratada de $ \ ce {H +} $. Se você sabe, o átomo de oxigênio na água contém dois pares solitários. Quando ele doa um dos pares solitários ao átomo de hidrogênio que não tem nenhum elétron, você obtém $ \ ce {H3O +} $.
Então,
$ \ ce {H3O +} $ não é $ \ ce {H +} $
$ \ ce {H3O +} $ é $ \ ce {H + (aq)} $
Isso significa que a forma aquosa de $ \ ce {H +} $ é representada como $ \ ce {H3O + } $
Resposta
Em todos os casos, os ácidos geram prótons (ou íons hidrônio H3O +) e as bases geram OH- (hidróxido) íons em soluções aquosas.
O íon H3O + é considerado o mesmo que o íon H +, pois é o íon H + unido a uma molécula de água. O próton não pode existir em solução aquosa, devido à sua carga positiva é atraída pelos elétrons nas moléculas de água e o símbolo H3O + é usado para representar essa transferência.
A equação pode ser escrita como:
H + + H2O (l) → H3O + ( aq).
Isso é hidrólise, pois envolve água como um reagente.
Considere a primeira equação em questão, a equação de ionização da água:
H2O (l) + H2O (l) → H3O + (aq) + OH- (aq)
O H3O + é o ácido conjugado de H2O. Portanto, H3O + é usado como uma abreviação para um próton em solução aquosa. Em uma solução não aquosa, o próton formaria uma estrutura diferente.
A segunda equação:
H2O (l) → H + (aq) + OH- (aq)
Mostra que H2O é feito de partes iguais H + e OH- e é anfotérico (pode ser um ácido ou uma base) tendo uma forma desprotonada (OH-). O componente iônico está em uma concentração muito baixa e uma molécula de água é geralmente considerada covalente com um momento de dipolo favorecendo uma leve carga positiva.
A concentração de íon H3O + em água pura a 25 ° C é 10 ^ -7 dm ^ -3. Isso pode ser escrito como:
[H3O +] = 10 ^ -7
onde o símbolo [] significa a “molaridade de” (unidades em moles dm ^ -3).
O número de íons H3O + e OH- formados pela ionização da água pura deve ser igual (da equação):
[H3O +] = [OH-] = 10 ^ – 7).
Isso mostra que a água pura não é ácida nem básica, é neutra. O produto de [H3O +] = [OH-] é o produto iônico da água.
[H3O +] [OH -] = 10 ^ -7 × 10 ^ -7 = 10 ^ -14
mostra que em soluções aquosas (água), sejam ácidas, básicas ou neutro, o produto das concentrações de íons é igual a 10 ^ -14.
As soluções ácidas contêm mais íons H3O + do que íons OH-. Para soluções básicas, é o contrário.
Portanto, uma solução de água é: Neutra quando [H3O +] = 10 ^ -7. Ácido quando [H3O +]> 10 ^ -7. Básico quando [H3O +] < 10 ^ -7.
Comentários
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