Um analista deseja preparar 4 soluções, sendo duas soluções de caráter básico e duas soluções de caráter ácido. A solução
foi preparada utilizando hidróxido de amônia em
. A solução
foi preparada utilizando
de hidróxido de potássio. A solução
foi preparada utilizando
de HCl . A solução
foi preparada com uma concentração final de
de ácido acético. Conforme os dados fornecidos indique o vlor de pH de cada solução preparada.
Informações: KaÁcido Acético
Informações: KaÁcido Acético
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente calcular o pH de quatro soluções diferentes: duas básicas e duas ácidas. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre ácidos e bases fortes e fracos, além de usar algumas fórmulas básicas de química. Vamos resolver cada solução uma por uma para achar o pH de cada uma delas.
Passo 2
Solução A: 0,1 mol/L de NH₄OH (hidróxido de amônia)
Primeiro, vamos ver que o NH₄OH é uma base fraca. Para bases fracas, usamos a constante de basicidade (Kb) para calcular o pH.
A fórmula que vamos usar é:
Mas, como é uma base fraca, a gente assume que a concentração de OH⁻ gerada é igual a x, e a concentração de NH₄OH que se dissocia também é x.
Então, a equação simplificada fica:
Como Kb é bem pequeno, podemos ignorar o x no denominador:
Despejando os valores:
Resolvendo para x:
Esse x é a concentração de OH⁻. Agora, vamos achar o pOH:
E, como pH + pOH = 14:
Passo 3
Solução B: 0,3 mol/L de KOH (hidróxido de potássio)
O KOH é uma base forte, ou seja, ela se dissocia completamente na água. Isso significa que a concentração de OH⁻ é igual à concentração de KOH.
Então:
Agora, calculamos o pOH:
E, novamente, usando pH + pOH = 14:
Passo 4
Solução C: 1,0 mol/L de HCl
O HCl é um ácido forte, o que quer dizer que se dissocia completamente na água. Portanto, a concentração de H⁺ é igual à concentração de HCl.
Calculando o pH:
Passo 5
Solução D: 0,5 mol/L de ácido acético (CH₃COOH)
O ácido acético é um ácido fraco, então usamos a constante de acidez (Ka) para encontrar o pH.
A fórmula é:
Assumindo que a concentração de H⁺ gerada é igual a x:
Como Ka é pequeno, podemos ignorar o x no denominador:
Substituindo os valores:
Resolvendo para x:
Esse x é a concentração de H⁺. Agora, calculamos o pH:
Resposta
- pH da Solução A (NH₄OH): 11,13
- pH da Solução B (KOH): 13,48
- pH da Solução C (HCl): 0
- pH da Solução D (Ácido Acético): 2,52
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