Utilizando os coeficientes de atividade de maneira correta, determine o pH de uma solução de
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício que pede para a gente determinar o pH de uma solução de
com concentração
. A gente vai usar conceitos de química de soluções, mais especificamente de equilíbrio ácido-base e coeficientes de atividade. Para isso, precisamos entender como a
se dissocia na água e como os coeficientes de atividade influenciam no cálculo do pH.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o
é uma base forte, o que significa que ela se dissocia completamente na água. A reação de dissociação é:
Então, para cada molécula de
que se dissolve, ela forma um íon
e um íon
.
Passo 3
Como a dissociação é completa, a concentração de íons
será igual à concentração inicial de
. Ou seja:
Passo 4
Agora, para calcular o pH, precisamos primeiro encontrar o pOH, que está relacionado à concentração de íons hidróxido (
). A relação é dada por:
Vamos calcular isso:
Passo 5
Sabemos que a soma do pH e do pOH em uma solução aquosa é igual a 14. Portanto, podemos encontrar o pH usando a equação:
Substituindo o valor do pOH que encontramos:
Resposta
O pH da solução de
é 12.