Calcule o pH da solução resultante da mistura de:
145 \mathrm{~mL} \mathrm{HCl} 0,5 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} com 210 \mathrm{~mL} \mathrm{NaOH} 0,3 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}

Passo 1

O enunciado pede o pH da solução resultante da mistura de um ácido forte (HCl 0,5 mol L^{-} ^{1}, 145 mL) com uma base forte (NaOH 0,3 mol L^{-} ^{1}, 210 mL). O conteúdo aqui é reação de neutralização total entre prótons e hidróxidos, seguida de cálculo de pH a partir do excesso de íons H^{+} ou O H^{-}.

Passo 2

Calcular os mols de HCl, sabendo que ele se dissocia totalmente em H^{+} e C l^{-}:
n_{\mathrm{HCl}} = C \times V = 0{,}5\;\mathrm{mol\,L^{-1}}\times 0{,}145\;\mathrm{L}=0{,}0725\;\mathrm{mol}.

Passo 3

Calcular os mols de NaOH, que também se dissocia totalmente em N a^{+} e O H^{-}:
n_{\mathrm{NaOH}} = C \times V = 0{,}3\;\mathrm{mol\,L^{-1}}\times 0{,}210\;\mathrm{L}=0{,}0630\;\mathrm{mol}.

Passo 4

Escrever a reação de neutralização e determinar o reagente em excesso:
\mathrm{H}^+ + \mathrm{OH}^- \longrightarrow \mathrm{H_2O}.
Como n_{\mathrm{HCl}}=0{,}0725 mol e n_{\mathrm{NaOH}}=0{,}0630 mol, sobra
n_{\mathrm{H^+,\;excesso}} = 0{,}0725 - 0{,}0630 = 0{,}0095\;\mathrm{mol}.

Passo 5

Calcular a concentração de \mathrm{H}^+ em excesso no volume total da mistura ( 145 mL +210 mL =355 mL =0,355 L):
[\mathrm{H}^+] = \frac{0{,}0095\;\mathrm{mol}}{0{,}355\;\mathrm{L}} \approx 0{,}02676\;\mathrm{mol\,L^{-1}}.

Passo 6

Calcular o pH pela definição \mathrm{pH} = -\log_{10}[\mathrm{H}^+]:
\mathrm{pH} = -\log_{10}(0{,}02676)\approx 1{,}57.

Resposta

O pH da solução resultante é aproximadamente 1,57.

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