Uma solução contém 0,03 mol / L de NaOH e 0,02 mol / L de HNO3. Qual o pH final da solução?

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! A gente tem uma solução que contém 0,03 , mol/L de NaOH e 0,02 , mol/L de HNO3. 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 HNO3 é um ácido forte. Isso significa que eles vão reagir completamente entre si numa reação de neutralização. A reação é assim:
NaOH + HNO3 NaNO3 + H2O

Passo 3

Agora, vamos ver quantos mols de cada reagente temos na solução. Como a concentração do NaOH é 0,03 , mol/L e a do HNO3 é 0,02 , mol/L, podemos comparar esses valores para ver qual vai sobrar após a reação.

Passo 4

Como o NaOH e o HNO3 reagem na proporção 1:1, vamos ver qual é o reagente limitante. Temos 0,03 , mol/L de NaOH e 0,02 , mol/L de HNO3. Isso significa que todo o HNO3 vai reagir com parte do NaOH, sobrando:
0,03 , mol/L - 0,02 , mol/L = 0,01 , mol/L
Então, teremos 0,01 , mol/L 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 ( OH^-):
pOH = -log [OH^-] = -log (0,01) = 2

Passo 6

Sabemos que pH e pOH estão relacionados pela seguinte equação:
pH + pOH = 14
Então, para encontrar o pH:
pH = 14 - pOH = 14 - 2 = 12

Resposta

O pH final da solução é 12.

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