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:
Á
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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