Calcule o pH e o pOH de cada uma das seguintes soluções de ácido ou base forte em água:
de NaOH dissolvido em
de solução;
Passo 1
O enunciado dá os seguintes dados e pede o que segue:
- Massa de hidróxido de sódio:
. - Volume da solução:
.
O que se pede: - Calcular o
da solução. - Calcular o
da solução.
Passo 2
Converter unidades e calcular o número de mols de NaOH.
- Primeiro passo prático: transformar
em gramas porque a massa molar está em .
- A massa molar aproximada do NaOH é
- Número de mols
é massa dividida pela massa molar:
(Explicação didática rápida: um mol de uma substância tem massa igual à sua massa molar. Para achar quantos mols estão presentes, divide-se a massa que se tem pela massa de um mol.)
Passo 3
Calcular a concentração molar (
) de NaOH na solução (molaridade).
- Definição: molaridade
é o número de mols por litro de solução,
- Aplicando:
(Explicação didática: a molaridade nos diz quantos mols da substância existem em cada litro da solução — é a medida padrão de “concentração” em química para cálculos de pH.)
Passo 4
Relacionar a concentração de NaOH com a concentração de íons hidróxido
.
- NaOH é uma base forte: isso significa que, ao dissolver em água, ela se dissocia completamente em
e . - Logo, a concentração de
é igual à concentração da base:
Passo 5
Calcular o
usando a definição de pOH e como operar com logaritmos.
- Definição:
.
- Usando propriedades dos logaritmos:
- Aproximando
, obtemos
- Arredondando de forma razoável (dados iniciais têm 3 algarismos significativos), fica
(Explicação didática: o logaritmo base 10 transforma concentrações muito pequenas em números manejáveis. Por exemplo,
corresponde a
. Aqui usamos a regra
.)
Passo 6
Calcular o
a partir da relação com
(assumindo
).
- Para a água pura a
vale . - Portanto
- Arredondando de forma consistente:
(Observação útil: alternativamente pode-se usar
, que vem de
e
a
.)
Passo 7
Verificação rápida e comentário final.
- Concentração pequena de base (menor que
) gera pOH pouco acima de e pH próximo de , o que faz sentido: solução básica, mas não tão concentrada. - Resultados finais apresentados com duas casas decimais em pH/pOH, compatível com os dados fornecidos.