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

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 1,00 times 10^-7 mol/L. Para isso, vamos usar conceitos de acidez e a constante de autoionização da água ( Kw = 1,00 times 10^-14).

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é pH. O pH é uma medida que indica a concentração de íons hidrogênio ( [H^+]) na solução. A fórmula para calcular o pH é:
pH = -log [H^+]
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:
[H^+]HCl = 1,00 times 10^-7 , mol/L

Passo 4

Além disso, a água pura também se autoioniza ligeiramente, produzindo íons hidrogênio e hidroxila:
2H2O rightarrow H3O^+ + OH^-
A constante de autoionização da água ( Kw) é dada por:
Kw = [H^+][OH^-] = 1,00 times 10^-14
Em água pura, [H^+] = [OH^-] = 1,00 times 10^-7 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 [H^+] na solução é:
[H^+]total = [H^+]HCl + [H^+]água = 1,00 times 10^-7 + 1,00 times 10^-7 = 2,00 times 10^-7 , mol/L á

Passo 6

Agora, usamos a fórmula do pH para calcular:
pH = -log [H^+]total = -log (2,00 times 10^-7)
Calculando o logaritmo:
pH approx 6,70

Resposta

A alternativa correta é a letra c) 6,99.

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