Calcule o pH de uma solução obtida pela mistura de volumes iguais de:
e
Passo 1
Beleza, o enunciado diz assim: a gente mistura volumes iguais de uma solução de HCl 0,020 mol/L e uma de NaOH 0,020 mol/L e quer saber o pH do resultado. Isso é química de ácido forte + base forte, reação de neutralização. Para resolver, vamos precisar de:
- Entender a reação HCl + NaOH → NaCl + H₂O
- Calcular moles de H⁺ e OH⁻ iniciais
- Ver quem sobra (se sobrar) ou se neutraliza totalmente
- Usar pH = −log₁₀[H⁺] (ou considerar que, se nada sobra, vira água neutra pH ~7)
Passo 2
Primeiro, moles de cada um antes de misturar. Suponha que usamos volume V de cada solução (por exemplo, 1 L, mas o V cai no resultado final pois é igual em ambos).
Moles de HCl = 0,020 mol/L × V = 0,020 V
Moles de NaOH = 0,020 mol/L × V = 0,020 V
Moles de HCl = 0,020 mol/L × V = 0,020 V
Moles de NaOH = 0,020 mol/L × V = 0,020 V
Passo 3
Na reação de neutralização, cada mol de HCl (que libera H⁺) reage com cada mol de NaOH (que libera OH⁻):
Como as moles são iguais (0,020 V de cada), tudo se consome:
– Moles de H⁺ iniciais = 0,020 V
– Moles de OH⁻ iniciais = 0,020 V
Eles reagem 1:1 e ficam 0 de H⁺ livre e 0 de OH⁻ livre.
Como as moles são iguais (0,020 V de cada), tudo se consome:
– Moles de H⁺ iniciais = 0,020 V
– Moles de OH⁻ iniciais = 0,020 V
Eles reagem 1:1 e ficam 0 de H⁺ livre e 0 de OH⁻ livre.
Passo 4
Depois da reação, só sobra NaCl em água. Não há excesso de H⁺ nem de OH⁻, então a solução é neutra. Em temperatura ambiente (25 °C), essa solução neutra tem:
[H⁺] = 1×10⁻⁷ mol/L
[H⁺] = 1×10⁻⁷ mol/L
Resposta
pH = −log₁₀[H⁺] = −log₁₀(1×10⁻⁷) = 7