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 (mL) de ácido sulfúrico a 5,00 % em peso (DR=1,03) 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:
  1. calcular o volume da piscina em litros;
  2. achar as concentrações de H⁺ iniciais e finais;
  3. calcular moles de H⁺ a adicionar;
  4. converter isso em massa de H₂SO₄;
  5. achar o volume da solução comercial.

Passo 2

Volume da piscina:
V = 5 times 12 times 2 = 120 m^3
Como V = 120,000 L ,

Passo 3

Entendendo pH:
pH = -log[H^+]
Então:
  • pH inicial 8,0 →
  • pH desejado 7,0 →

Passo 4

Moles de H⁺ atuais e finais:
ninicial = 10^-8times120,000 = 1,2times10^-3 mol,
nfinal = 10^-7times120,000 = 1,2times10^-2 mol
Logo, de H⁺ a adicionar.

Passo 5

Cada mol de H₂SO₄ libera 2 mol de H⁺ (ácido forte). Então:
nH2SO4 = De
Massa de H₂SO₄ ( mH2SO4 = 5,4times10^-3times98,08 approx 0,529 g ):

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:
msolução = 0,5290,05 = 10,58 g çã
Com densidade Vsolução = 10,581,03 approx 10,27 mL :
çã

Resposta

Aproximadamente de solução a 5,00 % de ácido sulfúrico.

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