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:
Aqui,
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
:
Substituindo o valor do pH:
Vamos calcular isso:
Passo 4
Agora, precisamos achar o pH de uma solução que tem o dobro dessa concentração de íons hidrogênio. Se a concentração original é
, o dobro será:
Passo 5
Com essa nova concentração, vamos calcular o pH usando a fórmula:
Substituindo:
Calculando:
Resposta
A concentração de íons hidrogênio na chuva ácida com pH 3,16 é aproximadamente
. Uma solução com o dobro dessa concentração de íons hidrogênio tem um pH de aproximadamente 2,86.