A um litro de solução de ácido clorídrico
de
são adicionados nove litros de água destilada. Qual o pH da solução final, após a adição de água?
R: 3,0
Passo 1
O enunciado fornece e pede o seguinte (vou listar exatamente os dados que temos):
- Volume inicial da solução de
: . -
da solução inicial: . - Volume de água adicionada:
. - A pergunta: qual é a
da solução final após a adição de água?
Passo 2
Lembrete da definição fundamental de
(isso é essencial para a resolução):
onde
é a concentração de íons hidrogênio em
. A relação inversa é
Explicando de forma simples: se a concentração de
cai por um fator
, a
aumenta em
; se a concentração cai por um fator
, a
aumenta em
, e assim por diante — por causa da propriedade dos logaritmos.
Passo 3
Calcular a concentração inicial de
a partir da
. Usando
:
Ou seja, a solução inicial tem
.
Passo 4
Calcular a quantidade de matéria (mols) de
presente inicialmente. A quantidade de mols é concentração vezes volume:
Justificativa: na diluição sem reação química, o número de mols de
permanece o mesmo.
Passo 5
Calcular o volume final após a adição de água:
Passo 6
Calcular a nova concentração de
após diluição, dividindo os mols pelo volume final:
Observação com logica de potências:
.
Passo 7
Calcular a
final usando a definição:
Explicando a propriedade usada:
, então aqui
.
Passo 8
Comentário prático e atencioso (útil para a prova): a água pura contribui com
, que é muito menor que
, portanto sua contribuição é desprezível e a conta está correta. Outra forma rápida de ver isso na prova: diluir por um fator
aumenta a
em
; como partiu-se de
, chega-se a
.