Calcule as concentrações de
e
, bem como o pH da solução preparada a partir da diluição de
de
em 100 mL de água.
Dadas as massas atômicas:
e Ba:
Dadas as massas atômicas:
Passo 1
O enunciado pede que se calcule as concentrações de
,
e
, além do pH, para a solução obtida ao dissolver
de
em
de água. Dados fornecidos:
- Massa de
: . - Volume da solução:
. - Massas atômicas:
, , .
Perguntas específicas: - Qual a concentração molar de
na solução? - Qual a concentração molar de
na solução? - Qual a concentração molar de
na solução? - Qual o pH da solução?
Passo 2
Calcular a massa molar de
. A fórmula tem um átomo de bário e dois grupos
, então:
Substituindo os valores numéricos:
Passo 3
Calcular o número de mols de
dissolvidos usando
.
Explicação: dividir massa pelo peso molar dá quantos mols da substância existem.
Passo 4
Calcular a molaridade inicial da substância (antes da dissociação):
Aqui
está em litros. A molaridade é mol por litro.
Passo 5
Considerar a dissociação iônica.
é um hidróxido forte e se dissocia completamente em água:
Da estequiometria segue que, para cada mol de
dissociado, forma-se 1 mol de
e 2 mols de
.
Passo 6
Usando a molaridade do sal e a estequiometria, obtemos:
Explicação: como a dissociação é completa, a concentração do cátion iguala a do sal e a do ânion é multiplicada pelo coeficiente estequiométrico.
Passo 7
Calcular o pOH e o pH. Definições importantes:
-
. - A relação entre pH e pOH a
é .
Calcular:
Portanto
Comentário sobre logaritmo:
dá a ordem de grandeza inversa de
; aqui transformamos a concentração de
em uma escala logarítmica apropriada para pH/pOH.
Passo 8
Calcular
. Duas maneiras equivalentes:
- A partir do pH:
. - Ou usando o produto iônico da água
(a ):
As duas rotas dão o mesmo resultado, aqui usei a segunda para evitar manipulações de potências muito pequenas com log.