Considere 200,00 ml de uma solução de ácido forte 0,100 mol / L. Determine o pH desta solução antes e após adicionar 300,00 ml de água. (10,0 Pontos)

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem que calcular o pH de uma solução de ácido forte antes e depois de adicionar água. O pH é uma medida de quão ácida ou básica é uma solução. No nosso caso, estamos lidando com um ácido forte, o que significa que ele se dissocia completamente na água. Isto nos ajuda a determinar a concentração de íons hidrogênio, que é essencial para calcular o pH.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular o pH da solução original antes de adicionar água. A fórmula para pH é:
pH = -log[H^+]
Como o ácido é forte e a concentração inicial é 0,100 , mol/L, a concentração de íons hidrogênio [H^+] também é 0,100 , mol/L. Então:
pH = -log(0,100) = -(-1) = 1,00

Passo 3

Agora, vamos ver o que acontece quando adicionamos 300,00 ml de água à solução original de 200,00 ml. A quantidade total de ácido permanece a mesma, mas o volume total da solução aumenta, o que diminui a concentração do ácido.
Primeiro, calculamos o novo volume total:
Vtotal = 200,00 , ml + 300,00 , ml = 500,00 , ml
Em seguida, usamos a fórmula de diluição para encontrar a nova concentração C2:
C1 V1 = C2 V2
Onde:
  • C1 = 0,100 , mol/L
  • V1 = 200,00 , ml
  • V2 = 500,00 , ml
Resolvendo para C2:
C2 = C1 V1V2 = 0,100 , mol/L times 200,00 , ml500,00 , ml = 0,040 , mol/L
Agora, calculamos o pH com a nova concentração de íons hidrogênio:
pH = -log(0,040) approx 1,40

Resposta

Antes de adicionar água, o pH da solução é 1,00. Após adicionar 300,00 ml de água, o pH passa a ser aproximadamente 1,40.

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