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.