Calcule as concentrações de íons \mathrm{H}^{+}, \mathrm{OH}^{-}, \mathrm{pH} e pOH das seguintes soluções:
(a) Ácido nítrico 0,500 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1};

Passo 1

O enunciado pede as concentrações de íons \mathrm{H}^+, \mathrm{OH}^-, o valor de \mathrm{pH} e de \mathrm{pOH} para uma solução de ácido nítrico de concentração 0,500, \mathrm{mol\,L^{-1}}. O conteúdo envolvido é o comportamento de ácidos fortes (dissociação total), definição de \mathrm{pH}, relação entre \mathrm{pH} e \mathrm{pOH} e o produto iônico da água \(K_w) a 25 ^\circC.

Passo 2

Como o ácido nítrico \mathrm{HNO}_3 é um ácido forte, ele se dissocia completamente segundo
\mathrm{HNO}_3 \;\longrightarrow\; \mathrm{H}^+ \;+\;\mathrm{NO}_3^-.
Portanto, a concentração de \mathrm{H}^+ na solução é igual à concentração inicial do ácido:
\mathrm{[H^+]} = 0,500\;\mathrm{mol\,L^{-1}}.

Passo 3

Para calcular o \mathrm{pH}, usamos a definição
\mathrm{pH} = -\log_{10}[\mathrm{H}^+].
Substituindo [\mathrm{H}^+]=0,500, temos
\mathrm{pH} = -\log_{10}(0,500) \approx 0,301.

Passo 4

Sabendo que a K_w da água a 25°C vale 1{,}0\times10^{-14} e que
\mathrm{pH} + \mathrm{pOH} = 14,000,
podemos encontrar
\mathrm{pOH} = 14,000 - 0,301 = 13,699.

Passo 5

Para [\mathrm{OH}^-] podemos usar
[\mathrm{OH}^-] = \frac{K_w}{[\mathrm{H}^+]} = \frac{1{,}0\times10^{-14}}{0,500} = 2,00\times10^{-14}\;\mathrm{mol\,L^{-1}}.

Resposta

\mathrm{[H^+]} = 0,500\;\mathrm{mol\,L^{-1}} \mathrm{[OH^-]} = 2,00\times10^{-14}\;\mathrm{mol\,L^{-1}} \mathrm{pH} = 0,301 \mathrm{pOH} = 13,699

Exercícios relacionados