Uma solução contém
de NaOH e
de
. Qual o pH final da solução?
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! A gente tem uma solução que contém
de NaOH e
de
. A matéria que vamos usar aqui é sobre ácidos e bases, mais especificamente sobre titulação e cálculo de pH em soluções que têm tanto ácido quanto base. Para resolver, vamos precisar entender como ácidos e bases reagem entre si e como calcular o pH dessa mistura.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os componentes da nossa solução. O NaOH é uma base forte e o
é um ácido forte. Isso significa que eles vão reagir completamente entre si numa reação de neutralização. A reação é assim:
Passo 3
Agora, vamos ver quantos mols de cada reagente temos na solução. Como a concentração do NaOH é
e a do
é
, podemos comparar esses valores para ver qual vai sobrar após a reação.
Passo 4
Como o NaOH e o
reagem na proporção 1:1, vamos ver qual é o reagente limitante. Temos
de NaOH e
de
. Isso significa que todo o
vai reagir com parte do NaOH, sobrando:
Então, teremos
de NaOH sobrando na solução.
Passo 5
Com o NaOH sobrando, a solução final será básica. Para encontrar o pH, primeiro calculamos o pOH usando a concentração dos íons hidroxila (
):
Passo 6
Sabemos que pH e pOH estão relacionados pela seguinte equação:
Então, para encontrar o pH:
Resposta
O pH final da solução é 12.