Calcule as concentrações dos íons hidrônio e hidróxido e o pH e o pOH de uma solução aquosa de NaOH 0,200 mol / L, a 25^circ C.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular as concentrações dos íons hidrônio ( H3O^+) e hidróxido ( OH^-), além do pH e pOH de uma solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH) com concentração de 0,200 mol/L a 25^circ C. Para isso, vamos usar conceitos de química ácida e básica, especificamente relacionados à dissociação de bases fortes e à relação entre pH e pOH.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que o NaOH é uma base forte, o que significa que ele se dissocia completamente na água. Então, a concentração de íons hidróxido ( OH^-) será igual à concentração inicial de NaOH.
[OH^-] = 0,200 mol/L

Passo 3

Agora, para encontrar a concentração de íons hidrônio ( H3O^+), usamos a constante de autoionização da água ( Kw), que a 25^circ C é 1,0 times 10^-14.
Kw = [H3O^+][OH^-] = 1,0 times 10^-14
Como já temos [OH^-], podemos rearranjar a equação para encontrar [H3O^+]:
[H3O^+] = Kw[OH^-] = 1,0 times 10^-140,200 = 5,0 times 10^-14 mol/L

Passo 4

Com as concentrações de H3O^+ e OH^- em mãos, podemos calcular o pH e o pOH usando as seguintes fórmulas:
pH = -log[H3O^+]
pOH = -log[OH^-]
Vamos calcular cada um deles:
pH = -log(5,0 times 10^-14) approx 13,30
pOH = -log(0,200) approx 0,70

Resposta

As concentrações são [H3O^+] = 5,0 times 10^-14 mol/L e [OH^-] = 0,200 mol/L. O pH da solução é aproximadamente 13,30 e o pOH é aproximadamente 0,70.

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