Calcule o ph das soluções abaixo e justifique a característica (ácida, básica ou neutra):
A) solução de HCl com 58,50g em 1000L de água
B) solução de H2SO4 com 6g 3? 10000L de água
C) solução de KOH com 12,7g com 15m³ de água
Soluções para a tarefa
Para classificar uma solução em ácida, básica ou neutra, basta observar o valor do pH. Se pH = 7, a solução é neutra. Se pH > 7, a solução é básica. Se pH < 7, a solução é ácida.
Para calcular o pH usasse a seguinte fórmula:
pH = - log [H⁺]
Onde, [H⁺] é a concentração em mol/L dos íons H⁺.
A) Considerando a massa molar do HCl = 36,5 g/mol, encontramos a quantidade de mols em 58,50 g, pela seguinte fórmula:
n = m/MM
Onde, n= nº de mols, m = massa =58,50 e MM = massa molar = 36,5 g/mol
n = 58,50/36,5
n = 1,60 mol (aproximadamente)
Agora que temos o nº de mols (n) = 1,60 mol e o volume (V) = 1000 L, podemos encontrar a concentração molar (mol/L):
M = n/V
Onde, M = concentração molar, n = 1,60 mol e V = volume = 1000 L
M = 1,60 / 1000 = 0,0016 mol/L
Calculando o pH:
pH = - log [H⁺]
pH = - log 0,0016
pH = 2,79 (Como pH<7, temos uma solução ácida)
B) Considerando a massa molar do ácido sulfúrico = 98 g/mol. Calcula-se o nº de mols (n) presente em 6 g:
n = m/MM
Onde, m = massa = 6 g e MM = Massa Molar = 98 g/mol
n = 6/98
n = 0,061 mol(aproximadamente) (porém esse número de mols será multiplicado por 2, pois a cada 1 mol de H₂SO₄ tem-se 2 mol de H⁺, pois o ácido sulfúrico é um diácido, ou seja, tem 2 hidrogênios ionizáveis).
Logo, o nº de mols de H⁺ será = 2 x 0,061 = 0,122 mols
Tendo o nº de mols = 0,122 mol e o volume (V) =10000 L de água, podemos calcular a concentração dos íons H⁺:
M = n/V
Onde, M = concentração molar, n = 0,122 mol e V = volume = 10000 L.
M = 0,122/10000 = 0,0000122 mol/L.
Cálculo do pH:
pH = - log [H⁺]
pH = - log 0,0000122
pH = 4,91 (como o pH < 7, temos uma solução ácida)
C) Nessa caso não temos um ácido, mas uma base que é o hidróxido de potássio. Quando encontramos a concentração da base. encontraremos a concentração do OH⁻. Por isso ao calcular o -log dessa concentração encontraremos o valor do pOH, que se relaciona com o pH pela seguinte fórmula:
pH + pOH = 14.
Considerando a massa molar do KOH = 56 g/mol e a massa (m) = 12,7 g. Calcula-se o número de mols:
n = m/MM
n = 12,7/56
n = 0,227 (aproximadamente)
Como 1 m³ = 1000 L, temos que 15 m³ será = 15000 L.
Assim, calcula-se a concentração molar:
M = n / V
M = 0,227/15000
M = 0,0000151 mol/L
Cálculo do pOH:
pOH = - log [OH⁻]
pOH = - log 0,0000151
pOH = 4,82
Cálculo do pH:
pH + pOH = 14
pH + 4,82 = 14
pH = 9,18 (como pH > 7, temos uma solução básica)