Calcular a concentração das espécies
e
, bem como os valores de pH e pOH de uma solução
de HCl .
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede pra gente calcular a concentração dos íons
e
, além dos valores de pH e pOH, de uma solução de HCl com concentração
. Isso envolve conceitos de química como ácidos, bases, ionização e equilíbrio da água. Vamos precisar entender como ácidos fortes se comportam em solução e como calcular pH e pOH.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o HCl é um ácido forte. Isso significa que ele se dissocia completamente na água. Então, se temos
de HCl, isso vai gerar a mesma concentração de íons
. Ou seja:
Passo 3
Agora, para encontrar a concentração dos íons
, usamos a constante de ionização da água,
, que é igual a
a 25°C. A relação entre
e
é dada por:
Então, podemos rearranjar para encontrar
:
Calculando isso:
Passo 4
Agora, vamos calcular o pH da solução. A fórmula do pH é:
Substituindo o valor que encontramos:
Passo 5
Por fim, para encontrar o pOH, usamos a relação:
Já sabemos que o pH é aproximadamente 1,46, então:
Resposta
A concentração de
é
, a concentração de
é aproximadamente
, o pH é 1,46 e o pOH é 12,54.