Calcule o pH quando as seguintes quantidades de solução 0,100 \mathrm{~mol} "." \mathrm{~L}^{-1} de NaOH for adicionada a 50,00 \mathrm{~mL} de solução 0,100 \mathrm{~mol} "." \mathrm{~L}^{-1} de HCl :
49,00 \mathrm{~mL};

Passo 1

Temos uma solução de HCl 0,100 mol· L^{-}¹ com volume inicial de 50,00 mL e vamos adicionar 49,00 mL de NaOH 0,100 mol· L^{-}¹. O conteúdo é reação de neutralização entre um ácido forte e uma base forte, e precisamos calcular:
  1. Mols de HCl iniciais.
  2. Mols de O H^{-} adicionados.
  3. Mols de H^{+} remanescentes após a neutralização.
  4. Concentração de H^{+} no volume final.
  5. pH da solução.

Passo 2

Calculamos os mols de HCl iniciais a partir de C=n/V, onde C=0{,}100 mol· L^{-}¹ e V=50{,}00 mL =0{,}05000 L:
n_{\mathrm{HCl}} = C \times V = 0{,}100 \times 0{,}05000 = 0{,}00500\text{ mol}.

Passo 3

Calculamos os mols de O H^{-} adicionados com C=0{,}100 mol· L^{-}¹ e V=49{,}00 mL =0{,}04900 L:
n_{\mathrm{OH}^-} = 0{,}100 \times 0{,}04900 = 0{,}00490\text{ mol}.

Passo 4

Na neutralização 1 mol de HCl reage com 1 mol de O H^{-}. Logo, os mols de H^{+} remanescentes são
n_{\mathrm{H}^+}^{\mathrm{final}} = n_{\mathrm{HCl}} - n_{\mathrm{OH}^-} = 0{,}00500 - 0{,}00490 = 0{,}00010\text{ mol}.

Passo 5

O volume final da mistura é
V_{\mathrm{final}} = 50{,}00\text{ mL} + 49{,}00\text{ mL} = 99{,}00\text{ mL} = 0{,}09900\text{ L}.
A concentração de H^{+} fica
[\mathrm{H}^+] = \frac{n_{\mathrm{H}^+}^{\mathrm{final}}}{V_{\mathrm{final}}} = \frac{0{,}00010}{0{,}09900} \approx 1{,}01\times10^{-3}\,\text{mol\cdotL}^{-1}.

Passo 6

Finalmente, o pH é definido por
\mathrm{pH} = -\log\bigl([\mathrm{H}^+]\bigr) = -\log\bigl(1{,}01\times10^{-3}\bigr) \approx 2{,}996 \approx 3{,}00.

Resposta

O pH da solução após adicionar 49,00 mL de NaOH é aproximadamente 3,00.

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