Calcule as concentrações de íons \mathrm{H}^{+}, \mathrm{OH}^{-}, \mathrm{pH} e pOH das seguintes soluções:
(c) Ácido sulfúrico 0,2500 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1};

Passo 1

O enunciado pede as concentrações de íons \mathrm{H}^+ e \mathrm{OH}^-, além de pH e pOH para uma solução de ácido sulfúrico 0,2500, \mathrm{mol\,L^{-1}}. Como o ácido sulfúrico é diprótico e forte em ambas as etapas de dissociação, podemos considerá-lo completamente dissociado em água, liberando dois prótons por molécula.

Passo 2

Cada mol de \mathrm{H_2SO_4} gera dois mols de \mathrm{H}^+, então
[H^+] = 2 \times 0{,}2500 = 0{,}5000\\ \mathrm{mol\,L^{-1}}.

Passo 3

A concentração de \mathrm{OH}^- vem da constante de ionização da água, K_w = 10^{-14}\\ \mathrm{(mol\,L^{-1})^2}:
[OH^-] = \frac{K_w}{[H^+]} = \frac{10^{-14}}{0{,}5000} = 2{,}00\times10^{-14}\\ \mathrm{mol\,L^{-1}}.

Passo 4

O pH é definido por \mathrm{pH} = -\log[H^+] e o pOH por \mathrm{pOH} = -\log[OH^-] (ou \mathrm{pOH}=14-\mathrm{pH}):
\mathrm{pH} = -\log(0{,}5000) = 0{,}3010,
\mathrm{pOH} = 14{,}0000 - 0{,}3010 = 13{,}6990.

Resposta

[H^+] = 0{,}5000\\ \mathrm{mol\,L^{-1}} [OH^-] = 2{,}00\times10^{-14}\\ \mathrm{mol\,L^{-1}} \mathrm{pH} = 0{,}3010 \mathrm{pOH} = 13{,}6990

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