Calcule o pH de uma solução preparada pela adiçào de 150,0 mL. de água destilada em 30,4 mL. de HCl com 0,322 mol / L

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular o pH de uma solução que foi preparada misturando 150,0 mL de água destilada com 30,4 mL de HCl com concentração de 0,322 mol/L. Vamos usar conceitos de química de soluções e cálculos de pH para chegar à resposta.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é pH. O pH é uma medida que indica a acidez ou basicidade de uma solução. Ele é calculado usando a fórmula:
pH = -log [ H^+ ]
Onde é a concentração de íons hidrogênio na solução.

Passo 3

Antes de calcular o pH, precisamos saber a concentração de íons hidrogênio na solução final. Para isso, vamos primeiro encontrar a quantidade de mols de HCl que foi adicionada.
A concentração ( C = nV ) é dada por:
n = C times V
Onde:
  • é a concentração em mol/L,
  • é a quantidade de mols,
  • é o volume em litros.
Rearranjando a fórmula para encontrar os mols:

Passo 4

Vamos calcular os mols de HCl:
C = 0,322 , mol/L
V = 30,4 , mL = 0,0304 , L
n = 0,322 , mol/L times 0,0304 , L
n approx 0,00978 , mol

Passo 5

Agora, vamos encontrar o volume total da solução após a mistura:
Vtotal = 150,0 , mL + 30,4 , mL = 180,4 , mL = 0,1804 , L

Passo 6

A próxima etapa é calcular a concentração final de HCl na solução. Isso é feito dividindo a quantidade de mols pela volume total:
Cfinal = nVtotal
Cfinal = 0,00978 , mol0,1804 , L
Cfinal approx 0,0541 , mol/L

Passo 7

Como o HCl é um ácido forte, ele se dissocia completamente na água:
HCl H^+ + Cl^-
Isso significa que a concentração de íons hidrogênio ( [ H^+ ] = 0,0541 , mol/L ) é igual à concentração final de HCl:

Passo 8

Finalmente, vamos calcular o pH usando a fórmula mencionada no Passo 2:
pH = -log [ H^+ ]
pH = -log (0,0541)
pH approx 1,27

Resposta

O pH da solução preparada é aproximadamente 1,27.

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