Um estudante colocou
sólido
um balāo volumétrico de
, que foi então enchido com água, resultando em
de uma solução de
desta solução foram, entāo, transferidos para outro balão volumétrico e diluidos até
. O pH da solução diluída é 14,12 . Qual é a concentração de ion hidróxido (a) na solução diluída? (b) na solução original? © Que massa da
foi colocada no primeiro balāo?
Passo 1
Vamos resolver um exercício de químicas que envolve concentração de soluções, diluições e cálculos de pH. Precisamos determinar a concentração de íons hidróxido (OH⁻) na solução diluída e na solução original, além de calcular a massa de K₂O utilizada inicialmente. Para isso, vamos utilizar conceitos de química como pH, pOH, diluição de soluções e estequiometria das reações químicas envolvidas.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a relação entre pH e a concentração de íons hidróxido (OH⁻). Sabemos que:
Dado que o pH da solução diluída é 14,12, podemos encontrar o pOH:
Passo 3
Agora, vamos calcular a concentração de íons hidróxido (OH⁻) na solução diluída usando a relação entre pOH e [OH⁻]:
Rearranjando para encontrar [OH⁻]:
Passo 4
Agora, precisamos encontrar a concentração de íons hidróxido na solução original. Sabemos que houve uma diluição de 10,0 mL para 300,0 mL. Usamos a fórmula da diluição:
Onde:
-
é a concentração original. -
é o volume inicial (10,0 mL). -
é a concentração final (1,32 mol/L). -
é o volume final (300,0 mL).
Rearranjando para
:
Passo 5
Agora, vamos determinar a massa de K₂O que foi colocada no primeiro balão. Sabemos que K₂O reage com água para formar KOH:
A partir da concentração da solução original (
) e do volume (500,0 mL = 0,500 L), podemos calcular a quantidade de mols de KOH:
Como cada mol de K₂O gera 2 mols de KOH, a quantidade de mols de K₂O é:
Por fim, calculamos a massa de K₂O usando a massa molar do K₂O (
):
Resposta
(a) A concentração de íons hidróxido na solução diluída é aproximadamente 1,32 mol/L.
(b) A concentração de íons hidróxido na solução original é 39,6 mol/L.
© A massa de K₂O colocada no primeiro balão foi de 931,58 g.
Exercícios relacionados
(b) Suponha que a bola seja cortada pela metade. Escreva desigualdades que descrevam uma das metades.
(a) Determine desigualdades que descrevem uma bola oca com diâmetro de
e espessura de
. Explique como você posicionou o sistema de coordenadas.
Dê os valores de
das seguintes bases: (a) amônia,
,
; (b) amônia deuterada,
; © hidrazina,
; (d) hidroxilamina,
. © Liste as bases em ordem crescente de força.
Use os dados das Tabelas 11.1 e 11.2 para organizar os seguintes ácidos em ordem crescente de força:
,
.