Você reparou que a água na piscina de seu amigo está turva e que as paredes da piscina estão descoloridas na altura da linha dágua. Uma rápida análise revela que o pH da água é 8,0 quando ele deveria ser de 7,0. A piscina tem 5 m de largura, 12 m de comprimento e tem uma profundidade média de 2 m . Que volume
de ácido sulfúrico a
em peso
deve ser adicionado para retornar a piscina ao pH desejado?
Passo 1
O enunciado diz que a piscina do seu amigo (5 m × 12 m × 2 m) está com pH 8,0, mas deveria ser pH 7,0. A ideia é adicionar ácido sulfúrico para baixar o pH. Matéria envolvida: conceito de pH (pH = −log[H⁺]), molaridade, conversão de volume, dissociação de ácido forte e relação massa-volume via densidade. Vamos precisar:
- calcular o volume da piscina em litros;
- achar as concentrações de H⁺ iniciais e finais;
- calcular moles de H⁺ a adicionar;
- converter isso em massa de H₂SO₄;
- achar o volume da solução comercial.
Passo 2
Volume da piscina:
Como
,
Passo 3
Entendendo pH:
Então:
- pH inicial 8,0 →
- pH desejado 7,0 →
Passo 4
Moles de H⁺ atuais e finais:
Logo,
de H⁺ a adicionar.
Passo 5
Cada mol de H₂SO₄ libera 2 mol de H⁺ (ácido forte). Então:
Massa de H₂SO₄ (
):
Passo 6
A solução é 5,00 % m/m, ou seja, 5 g de H₂SO₄ puro em 100 g de solução. Para 0,529 g puro:
Com densidade
:
Resposta
Aproximadamente
de solução a 5,00 % de ácido sulfúrico.