(b) Calcule o pH de uma solução de H2 SO4 1,0 times 10^-8 mol / L.

Passo 1

Então, a gente tem um problema de química aqui! Precisamos calcular o pH de uma solução de ácido sulfúrico ( H2SO4) com uma concentração de 1,0 times 10^-8 mol/L. Vamos usar conceitos de química ácido-base e um pouquinho de matemática para chegar na resposta.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é pH. O pH é uma medida que indica a acidez ou basicidade de uma solução. Ele é calculado usando a fórmula:
pH = -log[H^+]
Onde [H^+] é a concentração de íons de hidrogênio na solução.

Passo 3

Agora, vamos analisar o ácido sulfúrico ( H2SO4). Esse ácido é um diproto forte, ou seja, ele libera dois íons de hidrogênio ( H^+) quando se dissocia completamente na água:
H2SO4 2H^+ + SO4^2-
Isso significa que cada molécula de H2SO4 pode liberar até dois íons H^+.

Passo 4

Dada a concentração da solução de ácido sulfúrico, que é 1,0 times 10^-8 mol/L, e sabendo que cada molécula libera 2 íons H^+, a concentração inicial de íons H^+ proveniente do ácido é:
[H^+]ácido = 2 times 1,0 times 10^-8 = 2,0 times 10^-8 mol/L á

Passo 5

Entretanto, precisamos lembrar que a água também se ioniza um pouquinho por si só, mesmo sem nenhum ácido ou base adicionados. A autoionização da água é dada por:
2H2O rightarrow H3O^+ + OH^-
Em água pura, [H^+] = [OH^-] = 1,0 times 10^-7 mol/L.

Passo 6

Agora, vamos somar a contribuição dos íons H^+ do ácido com a contribuição da água:
[H^+]total = [H^+]água + [H^+]ácido = 1,0 times 10^-7 + 2,0 times 10^-8 = 1,2 times 10^-7 mol/L áá

Passo 7

Com a concentração total de íons H^+, podemos calcular o pH usando a fórmula do pH:
pH = -log(1,2 times 10^-7) approx 6,92

Resposta

O pH da solução de H2SO4 é aproximadamente 6,92.

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