Calcule o pH de uma solução preparada pela mistura de de uma solução de ácido forte de e 3,0 mL de uma base forte de .

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular o pH de uma solução que é feita misturando 2,0 mL de um ácido forte com pH 3,00 e 3,0 mL de uma base forte com pH 10,0. O conteúdo envolvido aqui é de química, mais especificamente de ácidos e bases fortes e como calcular o pH de misturas dessas soluções. Vamos precisar entender como calcular a concentração de íons e e como eles interagem na mistura.

Passo 2

Primeiro, vamos encontrar a concentração de íons da solução ácida. O pH é definido pela fórmula:
Dado que o pH do ácido é 3,00, podemos reescrever para encontrar :

Passo 3

Agora, vamos calcular a concentração de íons da solução básica. O pOH está relacionado ao pH pela fórmula:
Então, para o pH da base que é 10,0:
E a concentração de é:

Passo 4

Vamos calcular as quantidades de e nas soluções antes da mistura. Para isso, usamos a fórmula:
çã
Convertendo os volumes para litros:
Então:

Passo 5

Depois de misturar as soluções, o volume total será:
Agora, precisamos ver se o ácido ou a base está em excesso. Comparamos as quantidades de e :
Como , o ácido está em excesso.

Passo 6

Vamos calcular a quantidade de que sobra após a neutralização com :
Agora, a concentração de na solução final será:

Passo 7

Finalmente, para encontrar o pH da solução resultante, usamos novamente a fórmula do pH:

Resposta

O pH da solução resultante é aproximadamente 3,47.

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