A chuva ácida forma-se quando a chuva cai através do ar poluído por óxidos de enxofre e nitrogênio. As árvores e as plantas são afetadas se a chuva ácida tem um pH de 3,5 ou menor. Qual é a concentração de íons hidrogênio na chuva ácida que tem um pH de 3,16? Qual é o pH de uma solução que tem duas vezes sua concentração calculada de íons hidrogênio?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um problema sobre chuva ácida e pH. A questão nos pede para encontrar a concentração de íons hidrogênio em uma chuva ácida com pH 3,16 e, depois, calcular o pH de uma solução que tem o dobro dessa concentração. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é pH e como ele se relaciona com a concentração de íons hidrogênio.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que o pH é uma medida que indica a acidez ou basicidade de uma solução. A fórmula para calcular o pH é:
pH = -log10 [H^+]
Aqui, [H^+] é a concentração de íons hidrogênio na solução, medida em mols por litro (mol/L).

Passo 3

Queremos encontrar a concentração de íons hidrogênio quando o pH é 3,16. Vamos rearranjar a fórmula do pH para encontrar [H^+]:
[H^+] = 10^-pH
Substituindo o valor do pH:
[H^+] = 10^-3,16
Vamos calcular isso:
10^-3,16 approx 6,92 times 10^-4 mol/L

Passo 4

Agora, precisamos achar o pH de uma solução que tem o dobro dessa concentração de íons hidrogênio. Se a concentração original é 6,92 times 10^-4 mol/L, o dobro será:
2 times 6,92 times 10^-4 = 1,384 times 10^-3 mol/L

Passo 5

Com essa nova concentração, vamos calcular o pH usando a fórmula:
pH = -log10 [H^+]
Substituindo:
pH = -log10 (1,384 times 10^-3)
Calculando:
pH approx 2,86

Resposta

A concentração de íons hidrogênio na chuva ácida com pH 3,16 é aproximadamente 6,92 times 10^-4 mol/L. Uma solução com o dobro dessa concentração de íons hidrogênio tem um pH de aproximadamente 2,86.

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