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.