Uma solução de
de NaOH foi misturada com uma solução de
de HCl , ambas em volumes iguais de 100 mL . No entanto, antes da mistura, foi adicionado mais 0,05
de NaOH . Qual será o pH da solução final?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão tá pedindo. A gente tem duas soluções: uma de hidróxido de sódio (NaOH) 0,1 mol/L e uma de ácido clorídrico (HCl) também 0,1 mol/L, cada uma com 100 mL. Antes de misturar essas duas, foi adicionado mais NaOH com concentração de 0,05 mol/L. Nosso objetivo é encontrar o pH da solução final. Para resolver isso, vamos usar conceitos de química ácido-base, como cálculo de moles, mistura de soluções e determinação de pH.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de moles de NaOH e HCl nas soluções iniciais.
-
NaOH inicial:
Volume = 100 mL = 0,1 L
Concentração = 0,1 mol/L
Moles de NaOH = 0,1 L × 0,1 mol/L = 0,01 mol -
HCl inicial:
Volume = 100 mL = 0,1 L
Concentração = 0,1 mol/L
Moles de HCl = 0,1 L × 0,1 mol/L = 0,01 mol
Passo 3
Agora, vamos considerar a adição de mais NaOH antes da mistura. A concentração adicionada é de 0,05 mol/L, mas precisamos saber quanto foi adicionado em termos de moles. Como a quantidade exata não foi especificada, vamos supor que a adição foi feita mantendo o volume original de 100 mL.
- NaOH adicional:
Volume adicionado = 100 mL = 0,1 L
Concentração = 0,05 mol/L
Moles de NaOH adicionados = 0,1 L × 0,05 mol/L = 0,005 mol
Passo 4
Vamos somar os moles de NaOH antes e depois da adição:
- Total de moles de NaOH:
0,01 mol (inicial) + 0,005 mol (adicionado) = 0,015 mol
Passo 5
Agora, vamos misturar os 100 mL de NaOH com os 100 mL de HCl. O volume total da mistura será:
- Volume total:
100 mL + 100 mL = 200 mL = 0,2 L
Passo 6
Durante a mistura, o NaOH e o HCl reagem completamente entre si:
Como ambos têm a mesma concentração e volume inicial (antes da adição), a reação vai consumir HCl até acabar o excesso de NaOH.
-
Moles de HCl disponíveis:
0,01 mol -
Moles de NaOH disponíveis:
0,015 mol
Após a reação, o excesso de NaOH será:
Passo 7
Agora, vamos calcular a concentração de NaOH na solução final:
Passo 8
Como temos uma solução básica devido ao excesso de NaOH, vamos calcular o pOH primeiro:
E para encontrar o pH:
Resposta
O pH da solução final é igual a 12,40.