Calcule o pH de cada solução seguinte de ácido forte:
solução com
de
diluídos em
de água.
solução com
Passo 1
O enunciado pede o pH da solução obtida ao diluir
de
em
de água. Informações dadas:
A pergunta é: qual é o valor do pH da solução final?
Passo 2
Primeiro conceito importante: molaridade e número de mols. A molaridade
(em
) relaciona-se com o número de mols
e o volume
(em
) por
Aqui vamos calcular os mols de
inicialmente presentes. Antes, converto volumes de
para
:
(usei que
).
Passo 3
Calculo dos mols iniciais de
:
Passo 4
Volume final da solução: soma do ácido com a água adicionada (assumimos volumes aditivos):
Concentração final do ácido (diluição):
Observação prática: escrevendo exatamente,
.
Passo 5
Conceito de ácido forte:
é ácido forte e se ioniza completamente em água. Portanto a concentração de íons hidrogênio
na solução final é igual à concentração do ácido:
Passo 6
Definição de pH e cálculo. O pH é dado por
Usando
, temos uma simplificação útil:
Agora calculamos
. Sabendo
e
, então
Portanto
Passo 7
Arredondamento e significado prático. Considerando as cifras significativas dos dados (três algarismos nos volumes e na concentração), é razoável reportar o pH com duas casas decimais: