Questão 20. Calcule as concentrações de
e de
e o pH das seguintes soluções de ácidos e bases fortes a
:
f)
Passo 1
O enunciado pede que calculemos as concentrações de
e de
e o pH de uma solução de base forte. Dados relevantes que o enunciado fornece:
Perguntas que vamos responder: calcular
,
e o pH da solução.
Passo 2
Entendendo o que acontece quimicamente (coisa simples, prometo):
é uma base forte e se dissocia totalmente em solução aquosa:
Como a dissociação é completa, a concentração de
na solução é igual à concentração inicial de
. Logo,
Isso é direto e importante: base forte → dissolve-se totalmente →
= concentração fornecida.
Passo 3
Agora usamos a relação entre
e
dada por
. A fórmula é:
Isolando
, temos:
Substituindo os valores:
Agora faça a conta com potências de 10 separadas:
Calculando
:
. Portanto
Arredondando de forma razoável (duas ou três casas significativas) fica
Passo 4
Agora vamos ao pH. Definição de pH:
Outra forma prática, usando pOH, é:
Vou usar a segunda forma porque é bem direta quando temos
.
Passo 5
Calculemos
:
Usando propriedades de logaritmo:
Precisamos de
. Podemos decompor:
porque
. Usando valores comuns de logaritmos (tabelas ou memória rápida):
Como
, temos
Então
Logo
Finalmente:
Arredondando de forma prática (duas casas decimais) dá
.
Passo 6
Resumindo com um pouco de empolgação: a base forte nos deu
imediatamente, daí usamos
para achar
e as definições de pOH/pH para o pH. Esses são os valores finais aproximados (com três algarismos significativos onde faz sentido).