Considere: 200 mL de de de NaCl de . Determine o balanço de carga, de massa e o pH do sistema resultante.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem três soluções diferentes se misturando: ácido nítrico ( ), ácido clorídrico ( ) e cloreto de sódio (NaCl). Nosso objetivo é fazer o balanço de carga, de massa e descobrir o pH da mistura resultante. Para isso, vamos precisar calcular as concentrações finais após a mistura e aplicar conceitos de química das soluções.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular as concentrações das soluções individuais antes da mistura. A concentração (M) já está dada, mas precisamos identificar os íons presentes:
  • se dissocia em e .
  • se dissocia em e .
  • NaCl se dissocia em Na e .

Passo 3

Agora, vamos calcular as quantidades de cada íon em mols antes da mistura:
  • Para :
  • Para :
  • Para NaCl:

Passo 4

Vamos somar as quantidades de cada íon na mistura:
  • Total de :
  • Total de :
  • Total de :
  • Total de Na :

Passo 5

Vamos calcular o volume total da mistura:

Passo 6

Agora, vamos calcular as concentrações finais de cada íon na mistura:
  • Concentração de :
  • Concentração de :
  • Concentração de :
  • Concentração de Na :

Passo 7

Vamos fazer o balanço de carga. A soma das cargas positivas deve igualar a soma das cargas negativas:
Está balanceado!

Passo 8

Vamos agora calcular o pH da solução. O pH é dado por:
Substituindo a concentração de :

Resposta

O balanço de carga está equilibrado, e a massa das espécies na solução está balanceada. O pH da mistura resultante é aproximadamente 1,14.

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