Calcular o pH de uma solução de HCl 2,0 times 10^-8 mol L^-1, à 25^circ C.

Passo 1

O enunciado pede o pH de uma solução de ácido forte com concentração molar muito baixa, , à temperatura de . Como essa concentração de vindos do ácido é da mesma ordem de grandeza da autoionização da água, não podemos usar simplesmente . Vamos levar em conta a contribuição de da água.

Passo 2

Na solução temos:
[H^+] = [HCl] + [OH^-],
pois por neutralidade elétrica o total de cargas positivas ( [H^+]) deve igualar o total de cargas negativas ( [Cl^-]+[OH^-]), e [Cl^-]=C. Além disso da água [OH^-] = Kw[H^+], com Kw = 1,0times10^-14.

Passo 3

Substituindo [OH^-] na relação de cargas:
[H^+] = C + Kw[H^+],
multiplicando por [H^+] obtemos a equação quadrática
[H^+]^2 - C,[H^+] - Kw = 0

Passo 4

A solução positiva da quadrática é
[H^+] = C + raizC^2 + 4,Kw2

Passo 5

Substituindo e :

Passo 6

O pH é dado por pH = -log[H^+]:
pH = -logl(1,105times10^-7r) approx 6,96

Resposta

O pH da solução é aproximadamente 6,96.

Exercícios relacionados