Enunciado

Qual é o pH resultante da solução quando 0,102 g de Mg(OH)2 é misturado com:

(a) 75,00 mL de HCl 0,0600 mol L-1?

(b) 15,00 mL de HCl 0,0600 mol L-1?

(c) 30,00 mL de HCl 0,0600 mol L-1?

(d) 30,00 mL de MgCl2 0,0600 mol L-1?

Passo 1

E aí pessoal, belezinha? Vamos trabalhar em algumas questões que abordam os princípios das titulações de neutralização.

Em todos os itens precisamos da massa molar do hidróxido de magnésio, que é dada por:

24,30 + 2 ∙ 16 + 2 ∙ 1,008 = 58,316   g   d e   M g O H 2 m o l

o u   0,058316   g   d e   M g O H 2 m m o l

Usando essa massa molar calculada, podemos determinar quantos mmols temos na massa fornecida do hidróxido:

0,102   g   d e   M g O H 2 0,058316   g   d e   M g O H 2 m m o l ≅ 14,749   m m o l s   d e   M g O H 2

Item a

A concentração de hidrônio é dada por:

H 3 O + = 75,00 ∙ 0,0600 - 1,749 ∙ 2 75,00 = 0,01336   M

Daí, o pH é dado por:

p H = - log ⁡ 0,01336 ≅ 1,87

Passo 2

Item b

A quantidade de mmols de HCl adicionada ao hidróxido é de:

15,00   m L ∙ 0,0600 m o l L = 0,900   m m o l s   d e   H C l

A concentração molar do hidróxido remanescente é de:

M g 2 + = 0,900   m m o l   d e   H C l ∙ 1   m m o l   d e   M g 2 + 2   m m o l s   d e   H C l ∙ 1 15   m L = 0,0300   M

Sabendo que o produto de solubilidade é de 7,1 x 10-12, teremos que:

K p s = M g 2 + O H - 2 = 7,1 ∙ 10 - 12 = > O H - = 7,1 ∙ 10 - 12 0,0300 ≅ 1,54 ∙ 10 - 5

Daí, o pH é calculado por:

p H = 14,00 - - log ⁡ O H - = 14,00 + log ⁡ 1,54 ∙ 10 - 5

p H = 14,00 + log ⁡ 1,54 + log ⁡ 10 - 5 ≅ 14,00 + 0,19 - 5

p H = 9,19

Passo 3

Item c

De forma similar ao item anterior temos que a quantidade de mmols de HCl adicionada ao hidróxido é de:

30,00   m L ∙ 0,0600 m o l L = 1,800   m m o l s   d e   H C l

A concentração molar do hidróxido remanescente é de:

M g 2 + = 1,800   m m o l   d e   H C l ∙ 1   m m o l   d e   M g 2 + 2   m m o l s   d e   H C l ∙ 1 30   m L = 0,0300   M

Sabendo que o produto de solubilidade é de 7,1 x 10-12, teremos que:

K p s = M g 2 + O H - 2 = 7,1 ∙ 10 - 12 = > O H - = 7,1 ∙ 10 - 12 0,0300 ≅ 1,54 ∙ 10 - 5

Daí, o pH é calculado por:

p H = 14,00 - - log ⁡ O H - = 14,00 + log ⁡ 1,54 ∙ 10 - 5 = 9,19

Passo 4

Item d

A partir da concentração:

M g 2 + = 0,0600   M

Teremos:

K p s = M g 2 + O H - 2 = 7,1 ∙ 10 - 12 = > O H - = 7,1 ∙ 10 - 12 0,0600 ≅ 1,09 ∙ 10 - 5

Daí, o pH é calculado por:

p H = 14,00 - - log ⁡ O H - = 14,00 + log ⁡ 1,09 ∙ 10 - 5

p H = 14,00 + log ⁡ 1,09 + log ⁡ 10 - 5 ≅ 14,00 + 0,037 - 5

p H ≅ 9,04

Resposta

a) 1,87

b) 9,19

c) 9,19

d) 9,04

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