Calcule o pH das seguintes soluções:
de hidróxido de sódio.
Passo 1
Vamos calcular o pH de uma solução que contém
de hidróxido de sódio (NaOH). Esse exercício envolve conceitos de química sobre ácidos, bases e equilíbrio aquoso. Para resolver, vamos precisar entender como calcular o pH a partir da concentração de íons hidroxila (
) e a relação entre pH e pOH.
Passo 2
Primeiro, sabemos que o NaOH é uma base forte, o que significa que ele se dissocia completamente em íons na água. A reação de dissociação é:
Portanto, a concentração de
será igual à concentração inicial de NaOH, que é
.
Passo 3
Sabemos que a água também se autoioniza, gerando íons hidrogênio (
) e íons hidroxila (
):
A constante de ionização da água (
) a 25°C é
. Isso nos dá a relação:
Passo 4
Como adicionamos uma pequena quantidade de
�� água, precisamos considerar tanto os íons provenientes da dissociação do NaOH quanto da autoionização da água. Assim, a concentração total de
será a soma dessas duas contribuições:
No equilíbrio,
. Como
, e assumindo que
, temos:
Passo 5
Para resolver essa equação, substituímos
:
Isso resulta em uma equação quadrática:
Resolvendo a equação quadrática, encontramos:
Passo 6
Agora, podemos calcular o pOH usando a fórmula:
Passo 7
Finalmente, usamos a relação entre pH e pOH:
Resposta
O pH da solução é 7.