Considere 200,00 ml de uma solução de ácido forte
. 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:
Como o ácido é forte e a concentração inicial é
, a concentração de íons hidrogênio
também é
. Então:
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:
Em seguida, usamos a fórmula de diluição para encontrar a nova concentração
:
Onde:
Resolvendo para
:
Agora, calculamos o pH com a nova concentração de íons hidrogênio:
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.