Calcule o pH de uma solução de ácido clorídrico de concentração 0,02 M e depois o pH de uma solução 0,04 M de hidróxido de potássio.

Passo 1

Vamos resolver um exercício que pede para calcular o pH de duas soluções: uma de ácido clorídrico (HCl) com concentração de 0,02 M e outra de hidróxido de potássio (KOH) com concentração de 0,04 M. Para isso, vamos usar conceitos de química ácido-base, especificamente como determinar o pH de ácidos e bases fortes.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular o pH da solução de ácido clorídrico (HCl). O HCl é considerado um ácido forte, o que significa que ele se dissocia completamente na água. Isso quer dizer que a concentração de íons hidrogênio ( [H^+]) na solução será igual à concentração do ácido.
Então, temos:
[H^+] = 0,02 M

Passo 3

Agora, vamos usar a fórmula do pH, que é definida como o logaritmo negativo da concentração de íons hidrogênio:
pH = -log [H^+]
Substituindo os valores:
pH = -log (0,02)

Passo 4

Calculando o logaritmo:
log (0,02) = log (2 times 10^-2) = log 2 + log 10^-2 = 0,3010 - 2 = -1,6990
Então:
pH = -(-1,6990) = 1,6990

Passo 5

Agora, vamos calcular o pH da solução de hidróxido de potássio (KOH). O KOH é uma base forte e também se dissocia completamente na água, produzindo íons hidroxila ( [OH^-]).
Então:
[OH^-] = 0,04 M

Passo 6

Primeiro, calculamos o pOH usando a fórmula:
pOH = -log [OH^-]
Substituindo os valores:
pOH = -log (0,04)

Passo 7

Calculando o logaritmo:
log (0,04) = log (4 times 10^-2) = log 4 + log 10^-2 = 0,6021 - 2 = -1,3979
Então:
pOH = -(-1,3979) = 1,3979

Passo 8

Sabemos que:
pH + pOH = 14
Então, para encontrar o pH:
pH = 14 - pOH = 14 - 1,3979 = 12,6021

Resposta

O pH da solução de ácido clorídrico ( 0,02 M) é aproximadamente 1,70 e o pH da solução de hidróxido de potássio ( 0,04 M) é aproximadamente 12,60.

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