Qual seria a faixa de pH esperado para uma reação de 10 mL de \mathrm{HCl} 0,1 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} com:
5 mL de \mathrm{NaOH} 0,1 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}

Passo 1

O enunciado pede o pH resultante da neutralização de 10 mL de \mathrm{HCl} 0{,}1\,\mathrm{mol/L} por 5 mL de \mathrm{NaOH} 0{,}1\,\mathrm{mol/L}. O conteúdo envolve reação de neutralização ácido–base, cálculo estequiométrico de mols e determinação de \mathrm{[H^+]} remanescente para achar o pH.

Passo 2

Calcular os mols de reagentes usando n = C \cdot V: n_{\mathrm{HCl}} = 0{,}1\,\mathrm{mol/L} \times 0{,}010\,\mathrm{L} = 0{,}001\,\mathrm{mol} n_{\mathrm{NaOH}} = 0{,}1\,\mathrm{mol/L} \times 0{,}005\,\mathrm{L} = 0{,}0005\,\mathrm{mol}

Passo 3

A reação é
\mathrm{HCl} + \mathrm{NaOH} \longrightarrow \mathrm{NaCl} + \mathrm{H_2O}.
O reagente limitante é \mathrm{NaOH} (0,0005 mol), que consome igual quantidade de \mathrm{H^+}. Logo sobra
n_{\mathrm{H^+,\;restante}} = 0{,}001 - 0{,}0005 = 0{,}0005\,\mathrm{mol}.

Passo 4

O volume total da mistura é
V_{\text{total}} = 10\,\mathrm{mL} + 5\,\mathrm{mL} = 15\,\mathrm{mL} = 0{,}015\,\mathrm{L}.
A concentração de íons hidrogênio após a reação é
[\mathrm{H^+}] = \frac{0{,}0005\,\mathrm{mol}}{0{,}015\,\mathrm{L}} \approx 0{,}0333\,\mathrm{M}.
Então
\mathrm{pH} = -\log_{10}(0{,}0333) \approx 1{,}48.

Resposta

O pH esperado fica próximo de 1{,}5, ou seja, na faixa de 1<\text{pH}<2.

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