Questão 2) O hidróxido de sódio
é uma base forte e se ioniza completamente em meio aquoso. Calcule o pH de uma solução de
.
Passo 1
O enunciado dá uma solução aquosa de hidróxido de sódio com concentração
e pede o pH dessa solução.
Informações relevantes fornecidas:
Informações relevantes fornecidas:
- Concentração inicial de
: . - A substância é uma base forte e se ioniza completamente em água.
O que é pedido: calcular o valor numérico do pH da solução.
Passo 2
Entendendo o que acontece quando
é colocado em água. Escrevendo a ionização completa:
Isso significa que, para cada mol de
dissolvido, forma-se 1 mol de íon
. Portanto a concentração de hidróxido é igual à concentração inicial do
:
(Coloquei o número em notação com vírgula conforme pedido.)
Passo 3
Definições e relação entre pH e concentração de
.
- O pH é definido como
. - De forma análoga definimos o pOH:
. - Em água pura à temperatura de referência
vale a relação
onde
é o produto iônico da água (
e portanto
). Usaremos essa relação para obter o
a partir do
.
Passo 4
Cálculo do
. Primeiro escrevemos a concentração de
em notação científica:
Agora aplicamos a definição do
:
Usando propriedades dos logaritmos:
então
Conhecendo o valor aproximado
, obtemos
Expliquei o uso de
porque é um valor padrão que dá para lembrar ou estimar usando
e
(por exemplo
e
).
Passo 5
Cálculo do
a partir do
. Usando
:
Arredondando de forma razoável (duas casas decimais) temos
.
Passo 6
Interpretação e checagem rápida: um
com concentração
produz uma solução básica, então esperar
faz sentido. Para conferir orders of magnitude:
de
daria
e
daria
; nosso valor intermediário
está entre esses, portanto coerente. Força! Você já entendeu a ideia central — dissociação completa, cálculo de
por logaritmo e conversão para
.