Uma solução contém 0,05 mol / L de HCl (ácido forte) e 0,07 mol / L de NaOH (base forte). Qual o pH final da solução?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão nos apresenta uma solução que contém ácido clorídrico (HCl) e hidróxido de sódio (NaOH), que são um ácido forte e uma base forte, respectivamente. A gente precisa calcular o pH final dessa solução. Para resolver isso, vamos precisar entender como ácidos e bases se neutralizam e como calcular o pH a partir das concentrações dessas substâncias.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as concentrações das substâncias na solução:
  • Concentração de HCl: 0,05, mol/L
  • Concentração de NaOH: 0,07, mol/L
Como ambos são fortes, eles se dissociam completamente na água:
HCl H^+ + Cl^-
NaOH Na^+ + OH^-

Passo 3

Agora, vamos calcular a quantidade de íons H⁺ e OH⁻ na solução:
  • Concentração de H⁺ proveniente do HCl: 0,05, mol/L
  • Concentração de OH⁻ proveniente do NaOH: 0,07, mol/L

Passo 4

Em soluções contendo ácido e base fortes, os íons H⁺ e OH⁻ reagem entre si formando água, neutralizando-se:
H^+ + OH^- H2O
A quantidade que vai se neutralizar é a menor entre as concentrações de H⁺ e OH⁻.

Passo 5

Vamos calcular o excesso de íons OH⁻ após a neutralização:
Excesso de OH^- = Concentração de OH^- - Concentração de H^+ = 0,07, mol/L - 0,05, mol/L = 0,02, mol/L çãçã
Isso significa que sobraram 0,02, mol/L de OH⁻ na solução.

Passo 6

Agora, para encontrar o pH, primeiro precisamos calcular o pOH. A relação entre pH e pOH em água é dada por:
pH + pOH = 14
Primeiro, calculamos o pOH usando a concentração de OH⁻:
pOH = -log[OH^-] = -log[0,02]

Passo 7

Calculando o pOH:
pOH = -log[0,02] approx 1,70
Agora, usamos a relação entre pH e pOH para encontrar o pH:
pH = 14 - pOH = 14 - 1,70 = 12,30

Resposta

O pH final da solução é aproximadamente 12,30.

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