Calcule o pH de: (a) uma solução de HBr 1,0 times 10^-8 M e (b) uma solução de H2 SO4 1,0 times 10^-8 M(o H2 SO4 se dissocia completamente em 2 H^+mais SO4 ^2- nesta concentração baixa). (R. (a) pH=6,98 e (b) pH=6,96 )

Passo 1

Vamos começar entendendo o que o enunciado está pedindo. Precisamos calcular o pH de duas soluções muito diluídas: uma de HBr com concentração de 1,0 times 10^-8,M e outra de H2SO4 também com 1,0 times 10^-8,M. O conteúdo que vamos usar aqui é o conceito de pH e a teoria de ácidos fortes que se dissociam completamente na água, liberando íons de hidrogênio ( H^+).

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que o pH é uma medida da acidez de uma solução e é calculado usando a fórmula:
pH = -log[H^+]
onde [H^+] é a concentração de íons de hidrogênio na solução.

Passo 3

No caso do HBr, que é um ácido forte, ele se dissocia completamente na água. Assim, cada molécula de HBr libera um íon H^+. Portanto, a concentração de H^+ será igual à concentração inicial do HBr:
[H^+] = 1,0 times 10^-8,M

Passo 4

Agora, aplicamos a fórmula do pH para o HBr:
pH = -log(1,0 times 10^-8) = 8
No entanto, precisamos considerar a contribuição do próprio H2O que também se autoioniza ligeiramente, produzindo uma concentração adicional de H^+.

Passo 5

A autoionização da água contribui com 1,0 times 10^-7,M de H^+. Assim, a concentração total de H^+ na solução de HBr será:
[H^+]total = 1,0 times 10^-8 + 1,0 times 10^-7 = 1,1 times 10^-7,M

Passo 6

Agora, recalculamos o pH com a concentração total de H^+:
pH = -log(1,1 times 10^-7) approx 6,98

Passo 7

Para a solução de H2SO4, que também é um ácido forte, cada molécula libera dois íons H^+. Então, a concentração de H^+ será:
[H^+] = 2 times 1,0 times 10^-8 = 2,0 times 10^-8,M

Passo 8

Considerando novamente a autoionização da água, a concentração total de H^+ será:
[H^+]total = 2,0 times 10^-8 + 1,0 times 10^-7 = 1,2 times 10^-7,M

Passo 9

Aplicamos a fórmula do pH para a solução de H2SO4:
pH = -log(1,2 times 10^-7) approx 6,96

Resposta

(a) pH = 6,98
(b) pH = 6,96

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