Qual é o valor de pH de uma solução aquosa contendo HCl a 1,00 × 10^-7 mol/L? Dado: Kw = 1,00 × 10^-14.
a) 6,59
b) 6,79
c) 6,99
d) 7,00
a) 6,59
b) 6,79
c) 6,99
d) 7,00
Passo 1
Vamos resolver um problema de química onde precisamos encontrar o valor do pH de uma solução que contém ácido clorídrico (HCl) a uma concentração de
mol/L. Para isso, vamos usar conceitos de acidez e a constante de autoionização da água (
).
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é pH. O pH é uma medida que indica a concentração de íons hidrogênio (
) na solução. A fórmula para calcular o pH é:
Nos ajuda a determinar se a solução é ácida, básica ou neutra.
Passo 3
O HCl é um ácido forte, o que significa que ele se dissocia completamente na água. Portanto, a concentração de íons hidrogênio fornecida pelo HCl é igual à concentração inicial do ácido:
Passo 4
Além disso, a água pura também se autoioniza ligeiramente, produzindo íons hidrogênio e hidroxila:
A constante de autoionização da água (
) é dada por:
Em água pura,
mol/L.
Passo 5
Quando adicionamos HCl à água, os íons hidrogênio do HCl se somam aos íons hidrogênio da água. Então, a concentração total de
na solução é:
Passo 6
Agora, usamos a fórmula do pH para calcular:
Calculando o logaritmo:
Resposta
A alternativa correta é a letra c) 6,99.