Calcule o pH de: (a) uma solução de
e (b) uma solução de
se dissocia completamente em
mais
nesta concentração baixa). (R. (a)
e (b)
)
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
e outra de
também com
. 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 (
).
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o pH é uma medida da acidez de uma solução e é calculado usando a fórmula:
onde
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
. Portanto, a concentração de
será igual à concentração inicial do HBr:
Passo 4
Agora, aplicamos a fórmula do pH para o HBr:
No entanto, precisamos considerar a contribuição do próprio
que também se autoioniza ligeiramente, produzindo uma concentração adicional de
.
Passo 5
A autoionização da água contribui com
de
. Assim, a concentração total de
na solução de HBr será:
Passo 6
Agora, recalculamos o pH com a concentração total de
:
Passo 7
Para a solução de
, que também é um ácido forte, cada molécula libera dois íons
. Então, a concentração de
será:
Passo 8
Considerando novamente a autoionização da água, a concentração total de
será:
Passo 9
Aplicamos a fórmula do pH para a solução de
:
Resposta
(a)
(b)