Calcule as concentrações de e e o pH das seguintes soluções de ácidos e bases fortes:
b)

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para calcular as concentrações de íons e , além do pH de uma solução de ácido forte, especificamente o ácido nítrico ( ) com concentração de . Vamos precisar entender como os ácidos fortes se comportam em solução aquosa e utilizar algumas fórmulas básicas de química para encontrar as respostas.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que ácidos fortes, como o ácido nítrico ( ), se dissociam completamente em água. Isso significa que toda a concentração do ácido inicial será convertida em íons e o cátion correspondente, que neste caso é o nitrato ( ). A equação de dissociação fica assim:
Portanto, a concentração de íons será igual à concentração inicial do ácido.

Passo 3

Agora, vamos calcular a concentração de . Já que a dissociação é completa:
Em seguida, para encontrar a concentração de ��ons , usamos a relação entre e na água, que é dada pela constante de autoionização da água ( ):
Podemos rearranjar essa equação para encontrar :

Passo 4

Substituindo os valores:
Agora, para encontrar o pH da solução, usamos a fórmula:

Passo 5

Calculando o pH:

Resposta

Para a solução de :

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