Calcule as concentrações de H^+e OH^-e o pH das seguintes soluções de ácidos e bases fortes:
c) NaOH-0,0031M

Passo 1

Então, a gente tem um exercício que pede para calcular as concentrações de íons H^+ e OH^-, além do pH de uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) com concentração de 0,0031 M. A matéria aqui envolve ácidos e bases fortes, que são substâncias que se ionizam completamente em água. Vamos precisar entender como essas substâncias se dissociam e como calcular o pH a partir das concentrações de íons.

Passo 2

Primeiro, vamos ver como o NaOH se comporta na água. O hidróxido de sódio é uma base forte, o que significa que ele se dissocia completamente em íons quando dissolvido em água. A reação de dissociação é:
NaOH Na^+ + OH^-
Isso quer dizer que para cada mol de NaOH que dissolve, forma-se 1 mol de íons OH^-. Então, a concentração de OH^- será igual à concentração inicial de NaOH.

Passo 3

Agora, vamos calcular a concentração de OH^-. Sabemos que a concentração de NaOH é 0,0031 M, e como cada mol de NaOH gera 1 mol de OH^-, temos:
[OH^-] = 0,0031 , M

Passo 4

Para encontrar a concentração de H^+, vamos usar a relação entre os íons hidrogênio e hidróxido na água, que é dada pela constante de ionização da água ( Kw):
Kw = [H^+][OH^-] = 1,0 times 10^-14 , (a 25°C)
Queremos encontrar [H^+], então rearranjamos a fórmula:
[H^+] = Kw[OH^-]
Substituindo os valores:
[H^+] = 1,0 times 10^-140,0031 approx 3,23 times 10^-12 , M

Passo 5

Finalmente, para encontrar o pH da solução, usamos a fórmula:
pH = -log[H^+]
Substituindo o valor que encontramos:
pH = -log(3,23 times 10^-12) approx 11,49

Resposta

As concentrações são [H^+] approx 3,23 times 10^-12 , M, [OH^-] = 0,0031 , M e o pH da solução é aproximadamente 11,49.

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