Considere: 100 de ácido acético de ácido clorídrico de solução de nitrato de bário . Determine: a) Balanço de carga e massa, b) pH do sistema resultante.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre misturar três soluções: ácido acético, ácido clorídrico e nitrato de bário. A gente precisa fazer duas coisas: primeiro, balancear as cargas e massas dessas substâncias na mistura (isso é química básica, tipo conservação de massa e carga); segundo, descobrir o pH dessa solução resultante, usando a que é 4,75. Pra isso, vamos precisar calcular as concentrações finais das espécies químicas e entender um pouco sobre ácidos e bases.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular o volume total da mistura. Temos 100 mL de ácido acético, 200 mL de ácido clorídrico e mais 200 mL de nitrato de bário. O volume total é:

Passo 3

Agora, vamos achar as quantidades de cada molaridade. A molaridade (M) é a quantidade de mols por litro. Vamos calcular os mols de cada solução:
  • Ácido Acético:
  • Ácido Clorídrico:
  • Nitrato de Bário:

Passo 4

Vamos balancear as cargas e massas. O nitrato de bário ( ) se dissocia em e . O ácido clorídrico ( ) se dissocia em e . O ácido acético ( ) é um ácido fraco que se dissocia parcialmente.
Primeiro, verificamos a quantidade de íons positivos e negativos:
  • Íons positivos: e
  • Íons negativos: e
Equilibrando as cargas:
Substituindo os valores:
Portanto, mol.

Passo 5

Agora, vamos calcular o pH. O pH é dado por:
Primeiro, precisamos achar a concentração de na solução final. Como o volume total é 500 mL (0,5 L), a concentração é:
Então:

Resposta

a) O balanço de carga está equilibrado com 0,05 mols de , 0,00004 mols de , 0,05 mols de e 0,00004 mols de . O balanço de massa também está mantido com as quantidades calculadas.
b) O pH do sistema resultante é 1.

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