Qual é o pH de uma solução obtida através da mistura de 100 mL de uma solução aquosa de HCN 1
com 100 mL de uma solução aquosa de
)?
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão de pH juntando duas soluções: uma de HCN (ácido cianídrico) com concentração de
mol/L e outra de KCN (cianeto de potássio) com concentração de
mol/L. Vamos precisar usar conceitos de equilíbrio ácido-base e a fórmula do pH para soluções tampão.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular as novas concentrações das soluções após a mistura. Como estamos misturando 100 mL de cada solução, o volume total será de 200 mL. A concentração de cada componente será diluída pela metade.
Para o HCN:
Para o KCN:
Passo 3
O KCN se dissocia completamente em K⁺ e CN⁻ na solução:
Portanto, a concentração de íons CN⁻ na solução é
mol/L.
Passo 4
Agora, temos uma solução que contém HCN e CN⁻, que é um par conjugado ácido-base. Isso forma uma solução tampão. Para calcular o pH de uma solução tampão, usamos a equação de Henderson-Hasselbalch:
Aqui, a base é CN⁻ e o ácido é HCN.
Passo 5
Vamos substituir os valores na equação:
Primeiro, calculamos a razão das concentrações:
Então:
Passo 6
Calculando o logaritmo:
Portanto:
Resposta
O pH da solução resultante é aproximadamente 10,01.
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