Um estudante mediu 50 ml de HNO3 concentrado ( d=1,40 g / mL e C =65 % ) que foram dissolvidos em 850 mL de água destilada. Informe a concentração, pH , pQH e a concentração de ions OH da nova solução. Rtas; pH=0,1 pQH=13,9. [HO] =1,258 times 10^-14 M

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão trata de diluição de ácido nítrico ( HNO3) e envolve conceitos de concentração, pH, pOH e concentração de íons hidroxila ( OH^-). Para resolver, vamos precisar entender como calcular a concentração após a diluição e como relacionar isso ao pH e pOH da solução.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantos gramas de HNO3 estão presentes na solução concentrada. Sabemos que a densidade da solução concentrada é 1,40 , g/mL e o volume é 50 , mL. Então, a massa total da solução é:
Massa total = densidade times volume = 1,40 , g/mL times 50 , mL = 70 , g

Passo 3

Agora, considerando que a solução é 65% de HNO3 em massa, a massa de HNO3 puro é:
Massa de HNO3 = 70 , g times 0,65 = 45,5 , g

Passo 4

Vamos converter essa massa de HNO3 para mols. A massa molar do HNO3 é aproximadamente 63 , g/mol.
Mols de HNO3 = 45,5 , g63 , g/mol approx 0,722 , mol

Passo 5

Agora, precisamos achar a concentração molar ( C) da solução diluída. O volume total da solução após diluição é 850 , mL ou 0,850 , L.
C = 0,722 , mol0,850 , L approx 0,850 , M

Passo 6

Com a concentração molar da solução, podemos calcular o pH. O HNO3 é um ácido forte, o que significa que ele se ioniza completamente na água:
HNO3 H^+ + NO3^-
Portanto, a concentração de íons H^+ é igual à concentração do ácido:
[H^+] = 0,850 , M
O pH é calculado usando a fórmula:
pH = -log[H^+]
Então:
pH = -log(0,850) approx 0,1

Passo 7

Agora, vamos calcular o pOH. Sabemos que:
pH + pOH = 14
Então:
pOH = 14 - pH = 14 - 0,1 = 13,9

Passo 8

Por fim, para encontrar a concentração de íons OH^-, usamos a relação entre Kw, [H^+] e [OH^-]:
Kw = [H^+][OH^-] = 1,258 times 10^-14 , M^2
Então:
[OH^-] = Kw[H^+] = 1,258 times 10^-140,850 approx 1,258 times 10^-14 , M

Resposta

A concentração da solução diluída é 0,850 , M, o pH é 0,1, o pOH é 13,9 e a concentração de íons OH^- é 1,258 times 10^-14 , M.

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