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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 72 (1º semestre) da UFG 2013

1º semestre · Química: pH, pOH e indicadores

Uma solução foi preparada pela mistura de ácido clorídrico (\text{HCl}), ácido nítrico (\text{HNO}_3) e ácido sulfúrico (\text{H}_2\text{SO}_4). Sabendo-se que na solução final as concentrações molares de \text{HCl}, \text{HNO}_3 e \text{H}_2\text{SO}_4 são, respectivamente, iguais a 0{,}010\text{ mol/L}, 0{,}030\text{ mol/L} e 0{,}0050\text{ mol/L}, o pH da solução será igual a:

Dado:
\text{log}_{10}\text{ }5 = 0{,}70

  1. A
    5,00
  2. B
    3,00
  3. C
    2,70
  4. D
    2,00
  5. E
    1,30
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Resolução comentada

O pH depende da concentração de \ce{H+} na solução: \text{pH} = -\log[\ce{H+}]. Como os três são ácidos fortes, consideramos ionização total e somamos o \ce{H+} liberado por cada um.

  1. \ce{HCl -> H+ + Cl-}: libera 1 H^+, então [\ce{H+}] = 0{,}010\ \text{mol/L}.
  2. \ce{HNO3 -> H+ + NO3-}: libera 1 H^+, então [\ce{H+}] = 0{,}030\ \text{mol/L}.
  3. \ce{H2SO4 -> 2H+ + SO4^{2-}}: libera 2 H^+, então [\ce{H+}] = 2 \times 0{,}0050 = 0{,}010\ \text{mol/L}.

Soma:

[\ce{H+}] = 0{,}010 + 0{,}030 + 0{,}010 = 0{,}050\ \text{mol/L} = 5 \times 10^{-2}\ \text{mol/L}

Cálculo do pH:

\text{pH} = -\log(5 \times 10^{-2}) = -(\log 5 + \log 10^{-2}) = -(0{,}70 - 2) = 1{,}30

O valor 1{,}30 está coerente: [\ce{H+}] entre 10^{-2} e 10^{-1} dá pH entre 1 e 2.

Alternativa E.

Pegadinha: A alternativa C engana quem calcula \log 5 + 2 em vez de 2 - \log 5; e o \ce{H2SO4} libera 2 H^+, que costuma ser esquecido.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AValor típico de ácido muito diluído; não tem relação com [\ce{H+}]=0{,}050 mol/L.
  • BCorresponde a [\ce{H+}]=10^{-3} mol/L, concentração muito menor que a calculada.
  • CMistura o log de 5 com o expoente errado, somando 0{,}70+2 em vez de 2-0{,}70.
  • DCorresponde a [\ce{H+}]=0{,}010 mol/L, ignorando a contribuição do \ce{HNO3} e do \ce{H2SO4}.

Assunto: pH, pOH e indicadores.

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Ver como caiu na prova Questão 72 no caderno 1ª etapa da UFG 2013

Fonte: UFG 2013 · 1º semestre · 1ª etapa. Prova oficial ↗