Qual a
e o pH em uma solução de:
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa descobrir a concentração de íons de hidrogênio,
, e o pH de uma solução de ácido nítrico (
) com concentração
mol/L. Para isso, vamos usar conceitos de química ácido-base, especificamente sobre como os ácidos se dissociam em solução aquosa e como calcular o pH a partir da concentração de íons de hidrogênio.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o ácido nítrico (
) é um ácido forte. Isso significa que ele se dissocia completamente na água:
Então, a concentração de
proveniente do
será igual à concentração inicial do ácido, que é
mol/L.
Passo 3
No entanto, precisamos considerar que a água pura também se autoioniza, produzindo íons
e
:
A constante de autoionização da água (
) é
a 25°C. Em água pura, a concentração de
proveniente da água é:
Passo 4
Agora, vamos somar as contribuições de
do ácido nítrico e da água:
Aqui, vimos que a contribuição do ácido se torna insignificante comparada à da água devido à concentração muito baixa do ácido.
Passo 5
Finalmente, para calcular o pH, usamos a fórmula:
Substituindo o valor:
Resposta
A concentração de
na solução é aproximadamente
mol/L e o pH da solução é 7.