Um ácido hipotético H2 X é tanto um ácido forte quanto um ácido diprótico. (a) Calcule o pH de uma solução de 0,050 mol / L de H2 X supondo que apenas um próton ioniza-se por molécula de ácido.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um ácido hipotético chamado H2X que é tanto um ácido forte quanto diprótico (ou seja, pode liberar dois prótons). A gente precisa calcular o pH de uma solução com concentração de 0,050 mol/L, assumindo que apenas um próton se ioniza por molécula de ácido. Para resolver isso, vamos usar conceitos de química ácido-base, especialmente sobre ácidos fortes e cálculo de pH.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa H2X ser um ácido diprótico e forte. Diprótico quer dizer que cada molécula pode liberar até dois prótons ( H^+). Como é um ácido forte, assumimos que ele se ioniza completamente na água.
A equação de ionização para liberar um próton é:
H2X H^+ + HX^-
Como estamos assumindo que apenas um próton se ioniza por molécula, cada molécula de H2X gera um íon H^+.

Passo 3

Agora, vamos calcular a concentração de íons H^+ na solução. Como cada molécula de H2X libera um próton, a concentração de H^+ será igual à concentração inicial do ácido:
[H^+] = 0,050 mol/L

Passo 4

Com a concentração de íons H^+ conhecida, podemos calcular o pH usando a fórmula:
pH = -log[H^+]
Vamos substituir o valor que encontramos:
pH = -log(0,050)

Passo 5

Agora, vamos calcular o valor numérico:
pH = -log(0,050) approx 1,30

Resposta

O pH da solução é aproximadamente 1,30.

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