Calcule o pH e a concentração de todas as espécies presentes nos seguintes equilíbrios (desconsidere o efeito da força iônica do meio):
(a) solução de
.
(a) solução de
Passo 1
O enunciado pede o pH e as concentrações de todas as espécies em uma solução de ácido clorídrico (HCl) a
mol L
, desprezando a força iônica. Como a concentração de HCl é da mesma ordem de grandeza do autoionização da água, precisamos levar em conta tanto a dissociação total de HCl quanto o equilíbrio
cujo produto iônico vale
mol
L
.
Passo 2
Chamando de
M a concentração inicial de HCl, temos que ela se dissocia totalmente em
gerando
e
. Além disso, a água contribui com
e
. Logo o
é
e devemos satisfazer
Passo 3
Substituindo
e
na expressão de
, obtemos
Essa é uma equação quadrática em
.
Passo 4
A solução positiva de
é
Numericamente, para
M e
,
Portanto
Passo 5
Calculamos o pH por
Resposta
pH
M
M
M