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Medicina- Araguari- pH

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Medicina- Araguari- pH

Mensagem por mapll em Seg Abr 11 2016, 14:11

Considere que um técnico em química diluiu mil (1000) vezes uma solução de HCl que tem o pH inicial igual
a 5.
Nessas condições, é CORRETO afirmar que a nova solução diluída de HCl terá uma faixa de pH igual a :


A) 4 < pH 5.
B) 5 < pH 6.
C) 6 < pH 7.
D) 7 < pH 8.


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Re: Medicina- Araguari- pH

Mensagem por Christian M. Martins em Seg Abr 11 2016, 14:46

Diluindo mil vezes a solução chega-se à resposta 7 < pH < 8, o que é um absurdo, visto que esse valor de pH (básico) não pode ser atingido apenas por uma mistura de substâncias neutras e ácidas (devido ao fato de não haverem íons hidróxido para aumentar o pH a um valor acima de 7); para que isso ocorresse, deveria haver alguma substância alcalina em solução.

Há uma forma de calcular o pH de verdade da solução e formalizar a resposta, se você quiser.

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Re: Medicina- Araguari- pH

Mensagem por mapll em Seg Abr 11 2016, 15:02

Se puder demonstrar, por favor Smile
E agradeço por responder.

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Re: Medicina- Araguari- pH

Mensagem por Christian M. Martins em Seg Abr 11 2016, 16:01

A primeira concepção a ser trabalhada é o fato de que o erro no cálculo exposto no meu primeiro post provém da existência de DUAS fontes de íons hidrônio, de forma que não seja possível estabelecer uma relação diluição-concentração válida para realizar os cálculos (afinal, quando se acrescenta água na solução também acrescenta-se íons hidrônio provenientes da autoprotólise da água). Fica CLARO, portanto, que outra forma de calcular a concentração de íons hidrônio deve ser encontrada para achar a solução dessa questão. É o que será realizado abaixo.


Note, primeiramente, que há uma proporção 1:1 para cátions e ânions em ambos os componentes da solução:

H2O → H+ + OH-
HCl → H+ + Cl-

Dessa forma, independente da concentração, do volume, da massa ou de qualquer outra característica da solução, o número de cátions existentes (H+) é SEMPRE igual ao número de ânions existentes (OH- + Cl-). Assim:

[H+] = [OH-] + [Cl-]   (I)

Do estudo de Físico-Química (Soluções) tem-se também que:

Kw = [H+][OH-] → [OH-] = Kw/[H+(II)

Substituindo II em I:

[H+] = {Kw/[H+]} + Cl- → [H+]² - [H+][Cl-] - Kw = 0

Sabendo Kw = 10-14 e que [Cl-] após a diluição é dado por:

1*10-5 = 1000[Cl-] → [Cl-] = 10-8 mol/L

(Repare que para a concentração de íons cloreto podemos realizar um cálculo de diluição normal, já que sua única fonte é o próprio HCl, a despeito do caso em que estamos lidando, em que há duas fontes de íons hidrônio).

Forma-se, enfim, uma equação de segundo grau:

[H+]² - 10-8[H+] - 10-14 = 0

Resolvendo-a, tem-se:

[H+] ≈ -9,51x10-8 (inválido, por ser negativo);
[H+] ≈ 10-7 (valor correto).

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Re: Medicina- Araguari- pH

Mensagem por mapll em Seg Abr 18 2016, 08:45

Christian, obrigada por resolver!

1) Vc pode demonstrar como resolveu essa eq do 2ºgrau, por favor?
2) Em " [H+] = {Kw/[H+]} + Cl- → [H+]² - [H+][Cl-] - Kw = 0 " Não seria [H+]² - Kw - [Cl-] ? Não entendi de onde veio esse H+

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Re: Medicina- Araguari- pH

Mensagem por Christian M. Martins em Seg Abr 18 2016, 09:10

Primeira pergunta:




Segunda pergunta:


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Re: Medicina- Araguari- pH

Mensagem por Christian M. Martins em Seg Abr 18 2016, 18:12

Tenha em mente que o valor da concentração de íons hidrônio (1,05x10-7) é APROXIMADO, mapll, já que realizou-se aproximações na Bháskara; com um pouco de bom senso nota-se que o verdadeiro valor está no intervalo 1x10-6 < [H+] < 1x10-7.

Uma outra forma de obter o valor do pH para soluções muito diluídas é somar o número de íons hidrônio resultantes da autoprotólise da água àqueles provenientes da ionização do cloreto de hidrogênio:

[H+]R = [H+]H2O + [H+]HCl = 1x10-7 + 1x10-8 = 1x10- + 0,1x10-7 = 1,1x10-7

pH = -log[H+] = 7 - log1,1 ≈ 7 - 0,04 = 6,96

Repare que o valor, novamente, é APROXIMADO, já que realizou-se aproximações no valor de log1,1; o erro percentual deve ser o mesmo daquele apresentado pelo cálculo apresentado nos meus posts anteriores, tendo como diferença apenas o fato de que a imprecisão nesse cálculo foi para um valor menor, enquanto no cálculo anterior foi para um valor maior. O verdadeiro pH deve situar-se no intervalo 6,8 ± 2.

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Re: Medicina- Araguari- pH

Mensagem por mapll em Ter Abr 19 2016, 09:23

MUITO obrigada, Christian!

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