Calcule o pH de uma solução preparada diluindo 3 mL de HCl 2,5 mol L^-1 até um volume final de 100 mL com água destilada.

Passo 1

Vamos resumir o que a pergunta está pedindo: precisamos calcular o pH de uma solução obtida ao diluir 3 mL de ácido clorídrico (HCl) com concentração de 2,5 mol/L até um volume final de 100 mL utilizando água destilada.
Matéria envolvida: Diluição de soluções e cálculo de pH.
O que vamos precisar: Conhecer a fórmula de diluição para encontrar a nova concentração do HCl após a diluição e, em seguida, usar a definição de pH para determinar o valor final.

Passo 2

Primeiro, vamos descobrir a concentração do HCl após a diluição. Para isso, usamos a fórmula de diluição:
C1 times V1 = C2 times V2
Onde:
  • é a concentração inicial (2,5 mol/L)
  • é o volume inicial (3 mL)
  • é a concentração final que queremos encontrar
  • é o volume final (100 mL)

Passo 3

Vamos reorganizar a fórmula para encontrar C2 = C1 times V1V2 :
C2 = 2,5 , mol/L times 3 , mL100 , mL = 7,5100 = 0,075 , mol/L
Substituindo os valores:
Portanto, a concentração final de HCl após a diluição é de 0,075 mol/L.

Passo 4

Agora que temos a concentração final do HCl, podemos calcular o pH da solução. A fórmula do pH é:
pH = -log[H^+]
Como o HCl é um ácido forte, ele se dissocia completamente na água, ou seja, a concentração de íons [H^+] = 0,075 , mol/L é igual à concentração do HCl.
Portanto:

Passo 5

Vamos calcular o pH usando a fórmula mencionada:
pH = -log(0,075)
Utilizando uma calculadora:
pH approx 1,12

Resposta

O pH da solução diluída é aproximadamente 1,12.

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