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:
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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em uma solução com pH de: 2,84
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