Calcule o pH e classifique as substâncias em ácidas, básicas ou neutras.:
a. [\mathrm{NaOH}]=0,1 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}
b. \left[\mathrm{HNO}_{3}\right]=0,02 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}
c. \left[\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}\right]=0,01 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}
d. [\mathrm{HBr}]=0,5 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}

Passo 1

O enunciado pede o cálculo do pH e a classificação (ácida, básica ou neutra) de soluções de eletrólitos fortes, sabendo suas concentrações molares. O conteúdo envolve as definições de pH ( \mathrm{pH} = -\log[H^+]), pOH ( \mathrm{pOH} = -\log[OH^-]) e a relação
\mathrm{pH} + \mathrm{pOH} = 14.

Passo 2

Para a solução de NaOH 0{,}1\\ \mathrm{mol/L}: como é base forte, sua concentração de OH^- é igual a da base.
[O H^{-}] =0,1 mol/L
\mathrm{pOH} = -\log\bigl(0{,}1\bigr) = 1
\mathrm{pH} = 14 - \mathrm{pOH} = 14 - 1 = 13

Passo 3

Para a solução de HN O_{3} 0{,}02\\ \mathrm{mol/L}: como é ácido forte, sua concentração de H^+ é igual à do ácido.
[ H^{+}] =0,02 mol/L
\mathrm{pH} = -\log\bigl(0{,}02\bigr) \approx 1{,}70

Passo 4

Para a solução de Ca(OH) _{2} 0{,}01\\ \mathrm{mol/L}: como é base forte com dois hidróxidos,
[O H^{-}] = 2 \times 0{,}01 = 0{,}02\\ \mathrm{mol/L}
\mathrm{pOH} = -\log\bigl(0{,}02\bigr) \approx 1{,}70
\mathrm{pH} = 14 - 1{,}70 = 12{,}30

Passo 5

Para a solução de HBr 0{,}5\\ \mathrm{mol/L}: sendo ácido forte,
[ H^{+}] =0,5 mol/L
\mathrm{pH} = -\log\bigl(0{,}5\bigr) \approx 0{,}30

Passo 6

Classificamos cada solução conforme seu pH:
se \mathrm{pH}<7 é ácida, se \mathrm{pH}=7 é neutra e se \mathrm{pH}>7 é básica.

Resposta

(a) pH =13\Rightarrow solução básica.
(b) pH \approx 1,70\Rightarrow solução ácida.
(c) pH \approx 12,30\Rightarrow solução básica.
(d) pH \approx 0,30\Rightarrow solução ácida.

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