Calcule o pH da solução resultante da mistura de:
100 \mathrm{~mL} \mathrm{HCl} 0,1 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} com 200 \mathrm{~mL} \mathrm{NaOH} 0,1 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}

Passo 1

O enunciado pede o pH da solução resultante da mistura de 100\\ \mathrm{mL} de HCl 0,1\\ \mathrm{mol\,L}^{-1} com 200\\ \mathrm{mL} de NaOH 0,1\\ \mathrm{mol\,L}^{-1}. O conteúdo envolvido é estequiometria de reação ácido–base e definição de pH e pOH.

Passo 2

Calcular os mols de cada reagente:
n_{\mathrm{HCl}} = 0,100\\ \mathrm{L}\times 0,1\\ \mathrm{mol\,L}^{-1} = 0,010\\ \mathrm{mol}
n_{\mathrm{NaOH}} = 0,200\\ \mathrm{L}\times 0,1\\ \mathrm{mol\,L}^{-1} = 0,020\\ \mathrm{mol}

Passo 3

Na reação
\mathrm{HCl} + \mathrm{NaOH}\longrightarrow \mathrm{NaCl} + \mathrm{H_{2}O}
o HCl é limitante e consome 0,010\\ \mathrm{mol} de NaOH, sobrando
n_{\mathrm{OH^-}} = 0,020 - 0,010 = 0,010\\ \mathrm{mol}.

Passo 4

O volume total da mistura é
V_{\text{total}} = 0,100 + 0,200 = 0,300\\ \mathrm{L}.
Logo, a concentração de íons hidróxido é
[OH^-] = \frac{0,010\\ \mathrm{mol}}{0,300\\ \mathrm{L}} = 0,0333\\ \mathrm{mol\,L}^{-1}.

Passo 5

Calcular o pOH e em seguida o pH:
\mathrm{pOH} = -\log_{10}[OH^-] = -\log_{10}(0,0333)\approx 1,48,
\mathrm{pH} = 14 - \mathrm{pOH} = 14 - 1,48 = 12,52.

Resposta

O pH da solução resultante é aproximadamente 12,52.

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