Calcular o pH das soluções resultantes das seguintes misturas:
de
com
de
.
Passo 1
O enunciado pede calcular o pH da solução resultante da mistura das duas soluções. As informações fornecidas são:
-
de com concentração . -
de com concentração .
Pergunta clara: calcular o
da solução final após a mistura.
Passo 2
Relembrando a física-química básica (passo-a-passo didático):
-
é uma base forte; em água ela se dissocia completamente em e . -
é um ácido forte; em água ela se dissocia completamente em e . - A neutralização entre íons H+ e OH- é dada por
- Para calcular quantidades usamos a relação entre concentração, volume e número de mols:
onde
é o número de mols,
é a concentração em
e
é o volume em
.
Agora calculamos os mols iniciais de cada íon (convertendo volumes para litros).
Agora calculamos os mols iniciais de cada íon (convertendo volumes para litros).
Passo 3
Conversão de volumes e cálculo de mols:
-
. -
.
Mols de
provenientes do
:
Mols de
provenientes do
:
Passo 4
Determinar o reagente limitante e o excesso:
- A neutralização consome
mol de por mol de . - Como
e , o é o limitante e sobra .
Mols de
em excesso:
Passo 5
Concentração do
após a mistura:
- Volume total da mistura:
- Concentração de
remanescente:
Passo 6
Cálculo do
e do
:
- Definição:
. - Relação à temperatura ambiente (aprox.
): .
Calculemos
:
Para facilitar sem calculadora:
, então
Usando
(valor conhecido ou tabela):
logo
Agora o
:
Passo 7
Interpretação final e dica para a prova:
- A solução resultante é básica, com
. - Técnica prática para exercícios: sempre calcule os mols iniciais, faça a subtração estequiométrica para achar excesso, divida pelo volume total para obter concentração do excesso (H+ ou OH-), depois obtenha pH ou pOH com logaritmos. Isso serve para qualquer mistura de ácidos e bases fortes.