Calcule o pH da solução resultante da mistura de 30,00 mL de NaOH 0,4 mol / L com 10,00 mL de HCl 0,5 mol / L.
[13,24]

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício que envolve química de soluções! A gente precisa calcular o pH da solução que resulta da mistura de 30,00 mL de NaOH 0,4 mol/L com 10,00 mL de HCl 0,5 mol/L. Para isso, vamos usar conceitos de reação ácido-base e cálculos de concentração.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que NaOH é uma base forte e HCl é um ácido forte. Quando eles se misturam, ocorre uma reação de neutralização:
NaOH + HCl NaCl + H2O
Isso significa que o NaOH e o HCl vão se neutralizar na proporção de 1:1, formando sal e água.

Passo 3

Agora, vamos calcular quantos mols de cada reagente temos antes da mistura.
Para o NaOH:
Mols de NaOH = Volume times Concentração = 0,030, L times 0,4, molL = 0,012, mol çã
Para o HCl:
Mols de HCl = Volume times Concentração = 0,010, L times 0,5, molL = 0,005, mol çã

Passo 4

Com os mols calculados, vamos ver qual reagente vai sobrar após a reação de neutralização.
Como a reação é na proporção 1:1, o HCl vai reagir completamente com uma quantidade igual de NaOH:
0,005, mol de HCl rea>= com 0,005, mol de NaOH
Então, sobra:
0,012, mol de NaOH - 0,005, mol de NaOH = 0,007, mol de NaOH
Isso significa que teremos excesso de base na solução.

Passo 5

Agora, vamos encontrar a concentração de NaOH que sobrou na solução final. Primeiro, somamos os volumes:
30,00, mL + 10,00, mL = 40,00, mL = 0,040, L
Então, a concentração de NaOH é:
Concentração = MolsVolume = 0,007, mol0,040, L = 0,175, molL çã

Passo 6

Como temos excesso de NaOH, a solução será básica. Para encontrar o pH, primeiro calculamos a concentração de íons hidroxila ( OH^-), que nesse caso é igual à concentração de NaOH:
[OH^-] = 0,175, molL
Para encontrar o pH, usamos a relação entre [H^+] e [OH^-]:
Kw = [H^+][OH^-] = 1 times 10^-14
Então,
[H^+] = Kw[OH^-] = 1 times 10^-140,175 approx 5,71 times 10^-14, molL
E o pH é:
pH = -log10 [H^+] = -log10 (5,71 times 10^-14) approx 13,24

Resposta

O pH da solução resultante é aproximadamente 13,24.

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