pH da solução de HCl

por Jennykah Sáb 09 maio 2015, 15:13

Considere 100 mL de solução 0,100 mol/L em HCl e responda:

a) qual o pH desta solução? R: pH=1,00
b) qual o pH se adicionarmos a esta solução 400 mL de água? R: pH=1,70
c) qual o pH se adicionarmos a esta solução 100 mL de HNO3 0,100 mol/L? R: pH=1,00
d) qual o pH se adicionarmos a esta solução 500 mL de HCl 0,100 mol/L? R: pH=1,00

(Consegui fazer a letra a), mas não tenho ideia como descobrir o pH caso seja adicionado outro volume :suspect:)

por **Carl Sagan** Sáb 09 maio 2015, 16:01

No item B você considera a diluição do HCl, encontra a nova concentração de H+ e então o pH:

$\left [ HCl \right ] \cdot V_{1}=\left [ HCl \right ]' \cdot V_{2}\\ 0,1 \cdot 0,1=[HCl]' \cdot 0,5\\ \left [ HCl \right ]'=0,02 \text{ \ mol/L}\\ \\ HCl \rightarrow H^{+}+Cl^{-}\\ 0,02 \mathrr{ \ \ \ \ } 0,02 \mathrr{ \ \ \ }0,02 \text{ \ mol/L}\\ \\ pH=-log \left [ 2 \cdot 10^{-2} ]=1,70$

Nos itens C e D ocorre a mistura do HCl com outras substâncias que não reagem com ele, o que muda é o volume final (a quantidade de mols de H+ não muda). Encontrando quantos mols de H+ são liberados pelo HCl e pelo HNO3, some e divida pelo volume final, com a concentração final de H+, use logaritmo para encontrar o pH.

$HCl \rightarrow H^{+}+Cl^{-}\\ \mathrr{ \ \ \ \ \ }0,01\mathrr{ \ \ \ \ }0,01\mathrr{ \ \ }0,01 \text{ \ \ mols}\\\\ \mathrr{ \ \ \ \ }HNO_{3} \rightarrow H^{+}+NO_{3}^{-}\\ \mathrr{ \ \ \ \ \ }0,01\mathrr{ \ \ \ \ }0,01\mathrr{ \ \ }0,01 \text{ \ \ mols}\\\\ \mathrr{ \ \ \ \ \ }\left [ H^{+} \right ]=\frac{0,01+0,01}{0,2}=0,1 \text{ \ mol/L}\\ \\ pH=-log \left [ H^{+} \right ]=1$

O mesmo vale para o item d).

por Jennykah Sáb 09 maio 2015, 16:28

Por que na letra c) você fez que o número de mols do HCl e do HNO3 é 0,01? Não seria 0,1 já que o enunciado fala que é 0,100mol/L? Não entendi essa parte.

por **Carl Sagan** Sáb 09 maio 2015, 16:35

A concentração é de 0,1 mol/L, porém o volume inicial é de 100 mL=0,1 L. Assim, o número de mols de HNO3 é 0,01, e pela estequiometria é o mesmo número para o H+ e NO3-.

por Jennykah Sáb 09 maio 2015, 16:50

Entendi agora.
Na letra d) o HCl vai reagir com o novo volume de HCl? Por que eu tentei fazer como no item c) e não consegui.

por **Carl Sagan** Sáb 09 maio 2015, 16:54

É a mesma coisa, veja:

$HCl \rightarrow H^{+}+Cl^{-}\\ \mathrr{ \ \ \ \ \ }0,01\mathrr{ \ \ \ \ }0,01\mathrr{ \ \ }0,01 \text{ \ \ mols}\\\\ \mathrr{ \ \ \ \ }HCl \rightarrow H^{+}+Cl^{-}\\ \mathrr{ \ \ \ \ \ }0,05\mathrr{ \ \ \ \ }0,05\mathrr{ \ \ }0,05 \text{ \ \ mols}\\\\ \mathrr{ \ \ \ \ \ }\left [ H^{+} \right ]=\frac{0,01+0,05}{0,6}=0,1 \text{ \ mol/L}\\ \\ pH=-log \left [ H^{+} \right ]=1$