Estime o pH de cada uma das seguintes soluções em água a
. Indique e justifique quaisquer suposições que você faça para obter suas respostas.
(a)
(b)
os efeitos da força iônica para simplificar esse problema.)
(a)
(b)
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem duas soluções aquosas a 25°C e precisa estimar o pH de cada uma. O conteúdo aqui é de química, especificamente de equilíbrio ácido-base e ionização da água. Para resolver, vamos precisar saber que KOH é uma base forte e HNO₃ é um ácido forte, além de entender como a autoionização da água interfere em soluções muito diluídas.
Passo 2
Vamos começar com a primeira solução:
de KOH. Como KOH é uma base forte, ela se dissocia completamente na água:
Portanto, a concentração de íons hidroxila (
) é igual à concentração de KOH, ou seja,
.
Passo 3
Agora, precisamos considerar a autoionização da água, que também produz íons hidroxila e hidrogênio:
A constante de autoionização da água (
) é
a 25°C. Então, temos:
Passo 4
Como a concentração de
da KOH é muito baixa e comparável à contribuição da água, precisamos somar as contribuições:
Passo 5
Agora, calculamos a concentração de
usando
:
Passo 6
Finalmente, o pH é calculado como:
Resposta
O pH da solução de KOH é aproximadamente 7,11.