Calcule o pH das seguintes soluções, indicando se é ácida ou básica:
Passo 1
O enunciado dá a relação entre as concentrações:
Pede-se calcular o pH da solução e indicar se a solução é ácida ou básica.
Passo 2
Lembrando as definições e dados que vamos usar:
- Definição de pH:
. Aqui é a concentração dos íons hidrônio em mol·L^{-1}. - Produto iônico da água (assumindo temperatura
):
Vou usar essas fórmulas para relacionare o pH.
Passo 3
Coloco
. Da relação do enunciado segue
. Substituindo em
:
Isolando
:
Agora uso a relação entre
e pH. Como
temos
Transformando o logaritmo:
Como
, fica
Usando
obtém-se
Passo 4
Para conferir e interpretar:
- A concentração de hidrônio calculada é
- A concentração de hidróxido é
Comparando com a água neutra (que corresponde a ), aqui e . Portanto a solução é básica (ligeiramente básica).
Passo 5
Resumo final: assumindo
a
, o pH calculado é aproximadamente
e a solução é básica.