Question

Em 10,0 mL de uma solução de HCl, cujo pH é 2,0, são adicionados mais 90,0 mL de água pura. Podemos afirmar que o pH da nova solução será

Answer 1

Resposta:

pH = 3

Explicação:

Em 10,0 mL de uma solução de HCl, cujo pH é 2,0, são adicionados mais 90,0 mL de água pura. Podemos afirmar que o pH da nova solução será:

Aqui termos um volume inicial de HCL de 10 mL; foi adicionado mais 90 mL de água pura (essa não reagirá com a substância). E temos um volume final de 100 mL. Com isso, vemos que o ácido foi diluído. A sua concentração diminuiu, e o pH aumentou. E precisamos de saber o pH da solução mais “fraca”.

Para descobrir a concentração inicial de ácido, utilizaremos a equação do pH, sendo pH = -log[ H+]

Como já possuímos o valor de pH na primeira solução de HCl, substituiremos:

2 = -log 10 [H+]

Fazendo a conversão para a forma exponencial, vem:

$H^+ = 10^{-2}\\H^+ = \frac{1}{100} = 0,01 mol/L$

Já temos a concentração do HCl antes da adição, sendo 0,01 mol/L. Como eram 10 mL, então temos 0,01 L de ácido. No final se tornou 0,1L (10 mL + 90 mL de água). Porém, precisamos saber da concentração final para dar o pH. Utilizaremos da equação de diluição, a qual é:

$C_0V_0 = CV$

O primeiro lado da equação são as concentrações e volume iniciais, e o último lado fica as concentrações e volume finais. Sendo assim:

$0,01 * 0,01 = C * 0,1$

Convertendo em notação científica para uma melhor conveniência,

$1 * 10^{-4} = 1 * 10^{-1}C\\C = \frac{10^{-4}}{10^{-1}} = 1* 10^{-3} mol/L$

Como -log C  = pH, temos:

-log 0,001 = 3

pH = 3