Calcule o pH das soluções a seguir. Dado pKw=14,0(25^circ C).
(q) 150 mL^ de NaOH 0,02 mol L^-1+50 mL de HBr 0,03 mol L^-1 R: 11,9

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem que calcular o pH de uma solução resultante da mistura de 150 mL de NaOH 0,02 mol/L com 50 mL de HBr 0,03 mol/L. Isso envolve conceitos de química ácido-base, especificamente a neutralização entre uma base forte (NaOH) e um ácido forte (HBr). Vamos precisar calcular quantos mols de cada reagente temos, ver qual sobra depois da reação e, finalmente, usar isso para achar o pH.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de cada substância que temos. A fórmula para isso é:
mols = concentração times volume (em litros) çã
Para o NaOH:
mols de NaOH = 0,02, mol/L times 0,150, L = 0,003, mol
Para o HBr:
mols de HBr = 0,03, mol/L times 0,050, L = 0,0015, mol

Passo 3

Agora, vamos ver a reação que vai rolar. NaOH e HBr reagem numa reação de neutralização completa formando água e um sal:
NaOH + HBr NaBr + H2O
Essa reação acontece numa proporção de 1:1, ou seja, 1 mol de NaOH reage com 1 mol de HBr.

Passo 4

Vamos ver quem está em excesso. Temos 0,003 mol de NaOH e 0,0015 mol de HBr. Como a reação consome igual quantidade de ambos, todo o HBr vai reagir, mas vai sobrar:
Excesso de NaOH = 0,003, mol - 0,0015, mol = 0,0015, mol
Então, sobra 0,0015 mol de NaOH.

Passo 5

Agora, precisamos saber a concentração do NaOH que sobra na solução final. Primeiro, somamos os volumes:
Volume total = 150, mL + 50, mL = 200, mL = 0,200, L
A concentração de NaOH na solução excessa é:
Concentração de NaOH = 0,0015, mol0,200, L = 0,0075, mol/L çã
Como NaOH é uma base forte, ela se dissocia completamente em íons Na⁺ e OH⁻. Então, a concentração de OH⁻ é igual à do NaOH:
[OH^-] = 0,0075, mol/L

Passo 6

Para encontrar o pH, primeiro calculamos o pOH usando a fórmula:
pOH = -log[OH^-]
Então,
pOH = -log(0,0075) approx 2,125
Sabemos que:
pH + pOH = pKw = 14,0
Então,
pH = 14,0 - 2,125 = 11,875
Arredondando, temos pH ≈ 11,9.

Resposta

O pH da solução resultante é aproximadamente 11,9.

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