19- Calcule o pH de
de NaOH (aq).
Passo 1
O enunciado dá e pede o seguinte:
- Concentração da solução de NaOH:
. - Pede: calcular o valor do pH da solução.
- Pressuposição padrão: temperatura ambiente
(logo será usado ), salvo indicação em contrário.
Passo 2
Entendendo o que acontece quimicamente com NaOH: NaOH é uma base forte que se dissocia completamente em água. A reação é
Quando há dissociação completa, a concentração de íons hidroxila
é igual à concentração inicial do hidróxido de sódio. Assim:
Explicação rápida e simpática: pense que cada fórmula de NaOH vira um íon OH^- — portanto a mesma quantidade por litro.
Passo 3
Definições e relações que vamos usar (aulas curtinhas):
- Definição de pOH:
Aqui
é a concentração em mol·L^{-1}.
- Definição de pH:
- Relação entre pH e pOH à temperatura
:
porque
em
. Essa relação permite calcular o pH a partir do
.
Passo 4
Calcular o
usando a concentração de
:
Para manipular o logaritmo, escrevemos
como
e usamos propriedades de log:
Agora precisamos de
. Podemos usar a decomposição
ou mais prático (tabelas/valores conhecidos)
então
Substituindo:
Comentário didático: o valor de
usado acima vem de logaritmos conhecidos ou tabelas; se na prova houver calculadora use-a aqui.
Passo 5
Calcular o pH usando
:
Sobre arredondamento: a concentração dada tem três algarismos significativos (
), então relatar o pH com duas casas decimais é adequado na prática; por isso usei
.
Passo 6
Verificação rápida de coerência: pH maior que 7 indica solução básica; como temos NaOH (base forte) com concentração relativamente alta, um pH próximo de
faz sentido.