Quanto
precisa ser adicionado a 1,000 litro de água para se obter uma solução cujo pH é 1,50? (Admita volumes aditivos.)
Passo 1
Resumo da questão: a gente tem 1,000 L de água pura e precisa chegar numa solução de pH 1,50 usando HCl 3,0 mol/L. Matéria: soluções (concentração, volume), pH de ácidos fortes e cálculo de moles. Vamos precisar de: definição de pH, relação entre moles, concentração e volume, e o fato de que HCl é um ácido forte (totalmente dissociado).
Passo 2
Definindo pH:
pH é dado por
pH é dado por
Como queremos pH 1,50, isolamos
:
Passo 3
Calculando os mols de
na solução final. Se chamarmos de
(em litros) o volume de HCl 3,0 M que adicionamos, o volume total será
Logo, os mols de
na solução final são
Passo 4
Como HCl é ácido forte, cada mol de HCl fornece 1 mol de
. Se adicionamos
litros de solução 3,0 mol/L, os mols de
fornecidos são
Passo 5
Em equilíbrio, todo
final vem do HCl adicionado (a água pura não contribui). Então igualamos:
Desenvolvendo:
Logo
Resposta
Você deve adicionar cerca de 0,0107 L (ou 10,7 mL) de HCl 3,0 mol/L.