Dica do autor: A autoionização da água é um fenômeno fundamental para o entendimento do pH, equilíbrio ácido-base e reações biológicas. Nessa reação, duas moléculas de H₂O interagem, uma atuando como ácido (doadora de próton) e outra como base (aceitadora), formando íons H⁺ (ou mais corretamente H₃O⁺) e OH⁻:

H₂O ⇌ H⁺ + OH⁻

A constante de equilíbrio dessa reação é chamada de produto iônico da água (Kw) e é dada por:

Kw = [H⁺] × [OH⁻]

A 25 °C, em água pura, tanto a concentração de H⁺ quanto de OH⁻ é de 1,0 × 10⁻⁷ mol/L, portanto:

Kw = (1,0 × 10⁻⁷) × (1,0 × 10⁻⁷) = 1,0 × 10⁻¹⁴

Esse valor é uma constante em condições padrão (25 °C e 1 atm) e é fundamental para calcular o pH e o pOH, sendo a base matemática da relação:

pH + pOH = 14

Alternativa A – INCORRETA: Esse valor representa a concentração de H⁺ OU de OH⁻ em água pura, mas não o valor do Kw, que é o produto dessas concentrações.

Alternativa B – INCORRETA: Esse valor é próximo do pKw (logaritmo negativo de Kw), mas não corresponde ao valor correto da constante em si.

Alternativa C – INCORRETA: Esse é o valor da constante de ionização da amônia, não da água. Está fora de contexto.

Alternativa D – INCORRETA: 5,5 × 10⁻⁷ representa a concentração de H⁺ no sangue (pH ≈ 7,25), mas não é o produto iônico da água.

Alternativa E – CORRETA: O valor do produto iônico da água a 25 °C é 1,0 × 10⁻¹⁴ mol²/L², resultado da multiplicação das concentrações dos íons H⁺ e OH⁻ em equilíbrio.

Resposta correta: Alternativa E.

Referências:

NELSON, David L.; COX, Michael M. Lehninger: princípios de bioquímica. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2021.

RODAWALD, Victor W.; RODWELL, Victor W. Bioquímica ilustrada de Harper. 31. ed. Porto Alegre: AMGH, 2021.

DEVLIN, Thomas M. Bioquímica: manual do estudante. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2022