Calcule a concentração de \mathrm{H}^{+}e o pH das seguintes soluções:
3,0 \mathrm{M} \mathrm{HClO}_{4}

Passo 1

O enunciado nos dá uma solução de \mathrm{HClO}_{4} com concentração de 3,0,M. Como o ácido perclórico é um ácido forte, ele se dissocia completamente em água liberando íons \mathrm{H}^{+}. Para resolver, vamos usar:
  1. Equação de dissociação total de um ácido forte.
  2. Cálculo da concentração de \mathrm{H}^{+}.
  3. Definição de pH: \mathrm{pH} = -\log\bigl[\mathrm{H}^{+}\bigr].

Passo 2

Escrevendo a dissociação total de \mathrm{HClO}_{4}:
\mathrm{HClO}_{4}\longrightarrow \mathrm{H}^{+} + \mathrm{ClO}_{4}^{-}
Como cada mol de \mathrm{HClO}_{4} produz 1 mol de \mathrm{H}^{+}, a concentração de íons \mathrm{H}^{+} é igual à concentração inicial do ácido:
\bigl[\mathrm{H}^{+}\bigr] = 3,0\text{ M}

Passo 3

Usando a definição de pH, temos:
\mathrm{pH} = -\log\bigl[\mathrm{H}^{+}\bigr]
Substituindo \bigl[\mathrm{H}^{+}\bigr]=3,0:
\mathrm{pH} = -\log(3,0)\approx -0,477
Arredondando para dois algarismos decimais:
\mathrm{pH}\approx -0,48

Resposta

\bigl[\mathrm{H}^{+}\bigr] = 3,0\text{ M} \mathrm{pH}\approx -0,48

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