QUESTÃO
A solubilidade do óxido de magnésio (massa molar
) em água é de 8 mg de MgO por 100 mL de solução, a
.
Uma solução saturada desse óxido em água a
, apresenta pH igual a:
Dado:
.
(A) 11,6
(B) 11,3
(C) 8,70
(D) 2,70
(E) 2,40
(A) 11,6
(B) 11,3
(C) 8,70
(D) 2,70
(E) 2,40
Passo 1
O que o enunciado pede e o que ele nos dá:
- Pede: calcular o pH de uma solução saturada de óxido de magnésio a
. - Dados fornecidos:
- Solubilidade:
de por de solução. - Massa molar:
. -
.
- Solubilidade:
- Observação clara: vou usar a solubilidade indicada pelo enunciado (
) como a quantidade de que efetivamente se dissolve.
Passo 2
Entendendo a química e a relação estequiométrica (aula rápida e necessária):
- O óxido de magnésio é um óxido básico; em água ele reage formando hidróxido de magnésio ou, na fase aquosa, libera íons
e . A reação simplificada é
- Importante: cada mol de
que entra em solução gera 1 mol de e 2 mols de . Ou seja, se a solubilidade molar for (mol L ) então
- Também preciso lembrar a definição de pOH e pH:
Passo 3
Converter a solubilidade dada em concentração molar (a parte numérica passo a passo):
- Primeiro converter
em gramas:
- Moles de
em :
- Como esses
estão em , a molaridade (solubilidade molar) é
Passo 4
Determinar a concentração de
usando a estequiometria:
- Pela estequiometria da reação,
. Então
- Em notação científica isso é
.
Passo 5
Calcular a
usando propriedades de logaritmos (explicando cada passo):
- Definição:
- Usando
:
- Então
- Agora calcular
. Como ,
- Logo
Passo 6
Calcular o
e concluir (passo final):
- Usando
:
- Comparando com as alternativas, isso corresponde à alternativa (A).
Resposta
(A) 11,6