Calcule circ pH e o pOH de uma solução obtida pela mistura de iguais de volumes de H2 SO4 0,10 mol / L e NaOH 0,30 mol / L

Passo 1

Vamos resolver esse problema de química que envolve o cálculo do pH e do pOH de uma solução resultante da mistura de volumes iguais de ácido sulfúrico ( H2SO4) e hidróxido de sódio ( NaOH). Para isso, precisamos entender conceitos de neutralização ácido-base e como calcular pH e pOH a partir das concentrações de íons na solução.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as concentrações iniciais dos reagentes:
  • Ácido sulfúrico: 0,10 , mol/L
  • Hidróxido de sódio: 0,30 , mol/L
Como vamos misturar volumes iguais, a concentração de cada reagente na mistura será diluída pela metade:
  • Concentração de H2SO4 na mistura: 0,05 , mol/L
  • Concentração de NaOH na mistura: 0,15 , mol/L

Passo 3

O ácido sulfúrico é um ácido diprótico, ou seja, libera dois prótons H^+ na reação:
H2SO4 2H^+ + SO4^2-
Portanto, a concentração de íons H^+ fornecidos pelo ácido será:
2 times 0,05 , mol/L = 0,10 , mol/L

Passo 4

O hidróxido de sódio é uma base forte que libera íons hidróxido OH^- na reação:
NaOH Na^+ + OH^-
A concentração de íons OH^- fornecidos pela base será:
0,15 , mol/L

Passo 5

Agora, vamos verificar qual dos íons em excesso determinará o pH da solução. Para isso, comparamos a quantidade de H^+ e OH^-:
  • H^+: 0,10 , mol/L
  • OH^-: 0,15 , mol/L
Como 0,15 , mol/L > 0,10 , mol/L, há excesso de íons OH^-. A solução será básica.

Passo 6

Calculamos o excesso de íons OH^-:
0,15 , mol/L - 0,10 , mol/L = 0,05 , mol/L
Essa concentração de excesso de OH^- determinará o pOH da solução.

Passo 7

Calculamos o pOH usando a fórmula:
pOH = -log[OH^-]
pOH = -log(0,05) approx 1,30

Passo 8

Sabemos que:
pH + pOH = 14
Portanto, podemos encontrar o pH:
pH = 14 - pOH
pH = 14 - 1,30 = 12,70

Resposta

A solução resultante tem um pH de aproximadamente 12,70 e um pOH de 1,30.

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