Determine a concentração de em uma solução de . Se a solução for diluída 10 vezes, qual será o novo pH ?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para a gente encontrar a concentração de HCl em uma solução com pH 2,5 e, depois, descobrir qual será o novo pH se a solução for diluída 10 vezes. Vamos usar conceitos de química ácido-base para isso.

Passo 2

Primeiro, precisamos lembrar que o pH é uma medida da acidez de uma solução e está relacionado à concentração de íons hidrogênio ( ) na solução. A fórmula que relaciona o pH com a concentração de é:

Passo 3

Como queremos encontrar a concentração de , que é um ácido forte e se dissocia completamente em solução aquosa, podemos assumir que a concentração de é igual à concentração de . Então, vamos rearranjar a fórmula do pH para encontrar :
Substituindo o pH dado:
Calculando isso:
Então, a concentração de na solução é aproximadamente .

Passo 4

Agora, vamos diluir a solução 10 vezes. Diluir uma solução 10 vezes significa que vamos aumentar o volume da solução em 10 vezes, reduzindo a concentração dos íons proporcionalmente. A nova concentração será:

Passo 5

Com a nova concentração de , podemos calcular o novo pH usando a mesma fórmula:
Calculando isso:

Resposta

A concentração de na solução original é aproximadamente . Após diluir a solução 10 vezes, o novo pH será aproximadamente 3,5.

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