Estime o pH de cada uma das seguintes soluções em água a 25^circ C. Indique e justifique quaisquer suposições que você faça para obter suas respostas.
(a) 3,00 times 10^-8 M KOH
(b) 6,10 times 10^-7 M HNO os efeitos da força iônica para simplificar esse problema.)

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: 3,00 times 10^-8 M de KOH. Como KOH é uma base forte, ela se dissocia completamente na água:
KOH K^+ + OH^-
Portanto, a concentração de íons hidroxila ( OH^-) é igual à concentração de KOH, ou seja, 3,00 times 10^-8 M.

Passo 3

Agora, precisamos considerar a autoionização da água, que também produz íons hidroxila e hidrogênio:
H2O rightarrow H^+ + OH^-
A constante de autoionização da água ( Kw) é 1,0 times 10^-14 a 25°C. Então, temos:
[H^+][OH^-] = 1,0 times 10^-14

Passo 4

Como a concentração de OH^- da KOH é muito baixa e comparável à contribuição da água, precisamos somar as contribuições:
[OH^-]total = 3,00 times 10^-8 + raiz1,0 times 10^-14 = 3,00 times 10^-8 + 1,0 times 10^-7 = 1,3 times 10^-7 M

Passo 5

Agora, calculamos a concentração de H^+ usando Kw:
[H^+] = 1,0 times 10^-141,3 times 10^-7 approx 7,69 times 10^-8 M

Passo 6

Finalmente, o pH é calculado como:
pH = -log[H^+] = -log(7,69 times 10^-8) approx 7,11

Resposta

O pH da solução de KOH é aproximadamente 7,11.

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