Calcule os valores de [H^+],[OH] pH e pOH das seguintes soluçöcs:
a) HCl 0,30 M
b) Ba(OH)2(0,04.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular as concentrações de íons hidrogênio ( [H^+]) e hidroxila ( [OH^-]), além dos valores de pH e pOH para duas soluções:
a) Ácido clorídrico ( HCl) com concentração de 0,30 M
b) Hidróxido de bário ( Ba(OH)2) com concentração de 0,04 M
Vamos usar conceitos de química de ácidos e bases, especialmente sobre dissociação completa em soluções aquosas e a relação entre H^+, OH^-, pH e pOH.

Passo 2

Entendendo os Compostos:
a) HCl é um ácido forte, o que significa que ele se dissocia completamente em água:
HCl H^+ + Cl^-
Portanto, a concentração de H^+ será igual à concentração inicial do ácido.
b) Ba(OH)2 é uma base forte diidróxida, o que significa que ela se dissocia completamente em água liberando dois íons hidroxila ( OH^-) para cada molécula de base:
Ba(OH)2 Ba^2+ + 2OH^-
Então, a concentração de OH^- será o dobro da concentração inicial da base.

Passo 3

Calculando as Concentrações de Íons:
a) Para HCl , 0,30 M:
Como HCl se dissocia completamente:
[H^+] = 0,30 M
b) Para Ba(OH)2 , 0,04 M:
A cada mol de Ba(OH)2, temos 2 mols de OH^-:
[OH^-] = 2 times 0,04 M = 0,08 M

Passo 4

Relacionando [H^+] e [OH^-] usando a Constante de Ionização da Água ( Kw):
Sabemos que:
Kw = [H^+] times [OH^-] = 1,0 times 10^-14 , M^2
Podemos rearranjar para encontrar a outra concentração:
[H^+] = Kw[OH^-]
ou
[OH^-] = Kw[H^+]

Passo 5

Calculando pH e pOH:
As fórmulas para pH e pOH são:
pH = -log[H^+]
pOH = -log[OH^-]
Além disso, sabemos que:
pH + pOH = 14

Passo 6

Aplicando os Cálculos:
a) Para HCl , 0,30 M:
  • [H^+] = 0,30 M
  • Calculando pH: pH = -log(0,30) approx 0,52
    - Calculando [OH^-] usando Kw:
    [OH^-] = 1,0 times 10^-140,30 approx 3,33 times 10^-14 M
  • Calculando pOH: pOH = -log(3,33 times 10^-14) approx 13,48
b) Para Ba(OH)2 , 0,04 M:
  • [OH^-] = 0,08 M
  • Calculando pOH: pOH = -log(0,08) approx 1,10
    - Calculando [H^+] usando Kw:
    [H^+] = 1,0 times 10^-140,08 approx 1,25 times 10^-13 M
  • Calculando pH: pH = -log(1,25 times 10^-13) approx 12,90

Resposta

a) Para HCl , 0,30 M:
  • [H^+] = 0,30 M
  • [OH^-] approx 3,33 times 10^-14 M
  • pH approx 0,52
  • pOH approx 13,48
b) Para Ba(OH)2 , 0,04 M:
  • [OH^-] = 0,08 M
  • [H^+] approx 1,25 times 10^-13 M
  • pH approx 12,90
  • pOH approx 1,10

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