Um eletrodo combinado de vidro é utilizado para medir o pH de soluções desconhecidas. Quando o eletrodo é imerso em um tampão padrão de pH 7,000, o potencial medido é de 0,0000 V. Os seguintes potenciais são obtidos quando o tampão é substituído por soluções desconhecidas:
(a) 0,1980 V
Calcule o pH das soluções desconhecidas (a) usando a relação entre o potencial medido e o pH .

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! A gente tem um eletrodo de vidro que mede o pH de soluções. Sabemos que, num tampão padrão de pH 7, o potencial medido é 0,0000 V. Agora, quando esse eletrodo é colocado numa solução desconhecida, o potencial é de 0,1980 V. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é o pH dessa solução desconhecida usando a relação entre potencial e pH.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a relação entre o potencial elétrico medido (V) e o pH da solução. Essa relação é dada pela equação de Nernst para eletrodos de vidro, que, simplificada para nosso caso, fica assim:
E = E0 + 0,05916 times (pH - pHpadrão) ã
Aqui:
  • é o potencial medido na solução desconhecida.
  • é o potencial no pH padrão (já sabemos que é 0,0000 V).
  • ã é o pH do tampão padrão, que é 7,000.

Passo 3

Agora, vamos substituir os valores que já conhecemos na equação. Queremos encontrar o pH desconhecido ( 0,1980 = 0,0000 + 0,05916 times (pHdesconhecido - 7) ) quando o potencial medido ( ) é 0,1980 V.

Passo 4

Vamos isolar o 0,1980 = 0,05916 times (pHdesconhecido - 7) na equação. Primeiro, subtraímos 0,0000 de ambos os lados, que na verdade não muda nada, já que é zero. Então temos:
0,19800,05916 = pHdesconhecido - 7
Para encontrar 3,35 approx pHdesconhecido - 7 , dividimos ambos os lados por 0,05916:
Calculando a divisão:

Passo 5

Agora, basta somar 7 em ambos os lados para encontrar o pH desconhecido:
pHdesconhecido = 7 + 3,35 = 10,35

Resposta

O pH da solução desconhecida é aproximadamente 10,35.

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