Questão 04
Considere um béquer contendo 1,0 \mathrm{~L} de uma solução 0,20 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} de ácido clorídrico ( HCl ). A essa solução foram adicionados 4,0 \mathrm{~g} de hidróxido de sódio sólido ( NaOH ), agitando-se até sua completa dissolução. Considerando que nenhuma variação significativa de volume ocorreu e que o experimento foi realizado a 25^{\circ} \mathrm{C}, qual será o pH da solução resultante?

Passo 1

Resumindo o enunciado: temos 1,0,L de solução de ácido clorídrico \bigl(\mathrm{HCl}\bigr) 0,20,mol/L e adicionamos 4,0,g de hidróxido de sódio sólido \bigl(\mathrm{NaOH}\bigr). O conteúdo é estequiometria de neutralização ácido–base e cálculo de pH, sabendo que o volume final permanece 1,0,L e a 25^\circ C.

Passo 2

Calcular o número de mols de cada reagente:
- Mols de \mathrm{HCl}:
n_{\mathrm{HCl}} = V \times C = 1,0\,\mathrm{L}\times0,20\,\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{L}} = 0,20\,\mathrm{mol}.
- Mols de \mathrm{NaOH}:
n_{\mathrm{NaOH}} = \frac{m}{M} = \frac{4,0\,\mathrm{g}}{40,0\,\mathrm{g/mol}} = 0,10\,\mathrm{mol}.

Passo 3

Escrever a reação e determinar o excesso:
\mathrm{HCl} + \mathrm{NaOH} \longrightarrow \mathrm{NaCl} + \mathrm{H_2O}.
Com 0,20,mol de \mathrm{HCl} e 0,10,mol de \mathrm{NaOH}, o reagente limitante é \mathrm{NaOH}. Sobra então
n_{\mathrm{HCl,\,excesso}} = 0,20 - 0,10 = 0,10\,\mathrm{mol}.

Passo 4

Como o volume final é 1,0,L, a concentração de íons \mathrm{H^+} é
[\mathrm{H^+}] = \frac{0,10\,\mathrm{mol}}{1,0\,\mathrm{L}} = 0,10\,\mathrm{mol/L}.

Passo 5

Calcular o pH usando \mathrm{pH} = -\log [\mathrm{H^+}]:
\mathrm{pH} = -\log(0,10) = 1,00.

Resposta

O pH da solução resultante é 1,00.

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