Calcule o pH e a concentração de todas as espécies presentes nos seguintes equilíbrios (desconsidere o efeito da força iônica do meio):
(b) solução de hidróxido de sódio 0,050 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}.

Passo 1

Resumindo: temos solução de NaOH 0,050\,\mathrm{mol\,L^{-1}}. O conteúdo é dissociação de base forte e equilíbrio de autoionização da água. Vamos usar dissociação completa e a constante de autoionização K_w.

Passo 2

Como NaOH é uma base forte, dissocia totalmente em íons:
\mathrm{NaOH} \to \mathrm{Na}^+ + \mathrm{OH}^-,
logo [\mathrm{OH}^-] = 0,050\,\mathrm{mol\,L^{-1}} e igualmente [\mathrm{Na}^+] = 0,050\,\mathrm{mol\,L^{-1}}.

Passo 3

Considerando o equilíbrio de autoionização da água,
K_w = [\mathrm{H_3O}^+][\mathrm{OH}^-] = 1\times10^{-14},
podemos obter [\mathrm{H_3O}^+] por
[\mathrm{H_3O}^+] = \frac{K_w}{[\mathrm{OH}^-]}.

Passo 4

Substituindo [\mathrm{OH}^-] = 0,050, temos
[\mathrm{H_3O}^+] = \frac{1\times10^{-14}}{0,050} = 2\times10^{-13}\,\mathrm{mol\,L^{-1}}.

Passo 5

O pOH é
\mathrm{pOH} = -\log[\mathrm{OH}^-] = -\log(0,050) \approx 1,301,
e o pH é
\mathrm{pH} = 14{,}00 - \mathrm{pOH} \approx 12{,}699.

Resposta

pH =12,70 [\mathrm{Na}^+] = 0,050\,\mathrm{mol\,L^{-1}} [\mathrm{OH}^-] = 0,050\,\mathrm{mol\,L^{-1}} [\mathrm{H_3O}^+] = 2\times10^{-13}\,\mathrm{mol\,L^{-1}} [\mathrm{H_2O}] \approx 55{,}5\,\mathrm{mol\,L^{-1}}

Exercícios relacionados