Calcule o pH das seguintes soluções:
de
Passo 1
O enunciado dá uma solução de
com concentração
e pede que se calcule o pH dessa solução.
Informações relevantes fornecidas:
Informações relevantes fornecidas:
- Concentração inicial do ácido:
. - A pergunta é: calcular o valor de
dessa solução.
Passo 2
Entender o que acontece quando o ácido é colocado em água (passo conceitual): escrever a reação de ionização e relacionar com a concentração de íons
.
A reação de dissociação do ácido nítrico é
Isto significa que, para cada mol de
que se dissocia, forma-se um mol de
e um mol de
. Como o ácido nítrico é um ácido forte (dissocia-se praticamente completamente em solução aquosa), pode-se assumir que a dissociação é completa. Portanto a concentração de íons
na solução é igual à concentração inicial do ácido, ou seja:
Passo 3
Definir o pH e explicar o que a expressão significa.
A definição de pH é
Aqui:
-
é a concentração molar de íons hidrogênio (em mol·L^{-1}). -
é o logaritmo de base 10. - O sinal negativo faz com que concentrações altas de
correspondam a pH baixos (ácidos).
Vamos aplicar essa fórmula substituindo
.
Passo 4
Calcular o logaritmo de
usando propriedades do logaritmo para facilitar a conta sem calculadora.
Primeiro escrevemos
Usando a propriedade
obtemos
Sabendo que
, temos
Finalmente, pela definição de pH,
Passo 5
Interpretando o resultado e arredondamento: o valor calculado
. Dependendo do critério de algarismos significativos pode-se reportar como
. É um pH baixo porque a solução é relativamente concentrada em ácido forte.