500 mL de uma solução mista de HCl e NaCl com
foi adicionada de
de
. Qual o pH da solução resultante? Por que esta solução tem o seu pH alterado de forma pronunciada.
Passo 1
O que a questão diz? Temos 500 mL de uma solução com HCl (ácido forte) e NaCl (sal inerte), cujo pH é 4,4. Depois a gente adiciona 1,2 g de NaOH (base forte). Pergunta: qual o pH final e por que ele muda muito?
Conteúdo: reação de neutralização ácido–base, cálculos de pH/pOH, estequiometria. Vamos precisar de: cálculo de concentração de H⁺ inicial, moles de HCl, moles de NaOH, reação H⁺+OH⁻→H₂O, depois [OH⁻] restante, pOH e pH.
Conteúdo: reação de neutralização ácido–base, cálculos de pH/pOH, estequiometria. Vamos precisar de: cálculo de concentração de H⁺ inicial, moles de HCl, moles de NaOH, reação H⁺+OH⁻→H₂O, depois [OH⁻] restante, pOH e pH.
Passo 2
Calcular concentração de H⁺ na solução inicial:
Como o volume é 0,500 L, moles de HCl (que gera H⁺) são
Passo 3
Calcular moles de NaOH adicionados. Massa molar do NaOH ≃ 40 g/mol, então
Passo 4
Na reação de neutralização (1 mol de H⁺ consome 1 mol de OH⁻):
Moles de OH⁻ que sobra:
Passo 5
Supondo volume final ≃ 0,500 L (adição de solido não altera quase nada), a concentração de OH⁻ é
Calcula-se o pOH:
E o pH é
Passo 6
Por que mudou tanto? Porque não havia tampão: a solução só tinha HCl (ácido forte) e sal (NaCl), sem par conjugado que resistisse à adição de base. Assim, ao colocar muito mais OH⁻ do que H⁺, o meio ficou fortemente básico e o pH disparou.
Resposta
O pH final da solução é aproximadamente 12,78.