pH - Uerj 2022

Para o tratamento de um resíduo industrial, que corresponde a uma solução aquosa com alta acidez, é utilizado hidróxido de sódio sólido para a elevação do pH. Considere o volume de 10 m3 desse resíduo com concentração de íons H+ de 0,1 mol/L. Desprezando-se a variação de volume, para que essa solução residual alcance pH = 2,0, a massa de hidróxido de sódio, em quilogramas, a ser adicionada é igual a: 

(A) 28 

(B) 32 

(C) 36 

(D) 40

GABARITO:

Olá, poderiam me mostrar como resolver essa questão?

Se a concentração de íons H+ é de 0,1 mol/L, então, o pH dessa solução residual inicialmente é igual a 1, pois:



Se queremos aumentar o pH para 2, então, devemos consumir parte dos íons de hidrogênio. Mas quanto é necessário? Basta fazer uma simples regra de 3:



Ou seja, se a concentração final de íons hidrogênio é 1/10 da concentração inicial de íons de hidrogênio, então foram consumidos 9/10 da concentração inicial de íons de hidrogênio. Portanto, calculando a quantidade de matéria inicial dos íons de hidrogênio:



Logo:



Dessa forma, foram consumidos 900 mols de íons de hidrogênio. Com essa informação, podemos determinar a quantidade necessária de hidróxido de sódio. Como a dissociação do hidróxido de sódio é de 1:1:1, então, a dissociação do sal será diretamente proporcional à dissociação de íons hidroxila.

qedpetrich escreveu:Se a concentração de íons H+ é de 0,1 mol/L, então, o pH dessa solução residual inicialmente é igual a 1, pois:



Se queremos aumentar o pH para 2, então, devemos consumir parte dos íons de hidrogênio. Mas quanto é necessário? Basta fazer uma simples regra de 3:



Ou seja, se a concentração final de íons hidrogênio é 1/10 da concentração inicial de íons de hidrogênio, então foram consumidos 9/10 da concentração inicial de íons de hidrogênio. Portanto, calculando a quantidade de matéria inicial dos íons de hidrogênio:



Logo:



Dessa forma, foram consumidos 900 mols de íons de hidrogênio. Com essa informação, podemos determinar a quantidade necessária de hidróxido de sódio. Como a dissociação do hidróxido de sódio é de 1:1:1, então, a dissociação do sal será diretamente proporcional à dissociação de íons hidroxila.

Dúvida:

 Não entendi como você chegou em [H+ final] =10² mols e o [H+ Inicial] = 10³mols

Olá, desculpe a demora para responder, estava mal esses dias aí, acabei me ausentando até melhorar.

A concentração inicial, foi calculada a partir do enunciado, veja:

Considere o volume de 10 m³ desse resíduo com concentração de íons H+ de 0,1 mol/L.

Só multipliquei o volume dado com sua concentração, 10 m³ = 10⁴ dm³  →  Mas 1 L = 1 dm³  →  10⁴ dm³ = 10⁴ L. Assim:



A concentração final, utilizei a proporção final do pH inicial com o pH final.



Como a concentração inicial já foi determinada, logo:



Dúvidas pontue. 

qedpetrich escreveu:Olá, desculpe a demora para responder, estava mal esses dias aí, acabei me ausentando até melhorar.

A concentração inicial, foi calculada a partir do enunciado, veja:

Considere o volume de 10 m³ desse resíduo com concentração de íons H+ de 0,1 mol/L.

Só multipliquei o volume dado com sua concentração, 10 m³ = 10⁴ dm³  →  Mas 1 L = 1 dm³  →  10⁴ dm³ = 10⁴ L. Assim:



A concentração final, utilizei a proporção final do pH inicial com o pH final.


Como a concentração inicial já foi determinada, logo:



Dúvidas pontue. 

Olá, espero que tenha melhorado  

Muito obrigada pela explicação, consegui entender agora