Se disuelven 1,4 g de hidróxido de potasio en agua hasta alcanzar un volumen final de 0,25 L. a) Calcule el pH de la disolución resultante. b) Si s...

a) Para calcular o pH da solução resultante, precisamos determinar a concentração de íons hidróxido (OH-) na solução. Primeiro, vamos calcular a quantidade de hidróxido de potássio (KOH) dissolvido na água. Massa molar do KOH = 39 + 16 + 1 = 56 g/mol Quantidade de KOH = massa / massa molar = 1,4 g / 56 g/mol = 0,025 mol Volume da solução = 0,25 L Concentração de KOH = quantidade / volume = 0,025 mol / 0,25 L = 0,1 mol/L Como o KOH é uma base forte, ele se dissocia completamente em solução, liberando íons hidróxido (OH-). Portanto, a concentração de OH- é igual à concentração de KOH. Agora, podemos calcular o pOH da solução: pOH = -log[OH-] = -log(0,1) = 1 Como pH + pOH = 14, podemos calcular o pH: pH = 14 - pOH = 14 - 1 = 13 Portanto, o pH da solução resultante é 13. b) Se diluirmos 20 mL da solução anterior até um volume final de 1 L, a concentração de KOH será a mesma, pois a quantidade de soluto não mudou. Portanto, o pH da nova solução também será 13. c) Se adicionarmos 5 mL de HCl 0,12 M a 20 mL da solução inicial de KOH, ocorrerá uma reação de neutralização entre o KOH e o HCl. A reação é: KOH + HCl -> KCl + H2O Nessa reação, o KOH reage com o HCl na proporção de 1:1. Portanto, a quantidade de KOH que reage é igual à quantidade de HCl adicionada. Quantidade de HCl = concentração x volume = 0,12 M x 0,005 L = 0,0006 mol Como a quantidade de KOH é igual à quantidade de HCl, a concentração de KOH diminui: Quantidade de KOH restante = quantidade inicial - quantidade de HCl = 0,025 mol - 0,0006 mol = 0,0244 mol Volume final da solução = 20 mL + 5 mL = 25 mL = 0,025 L Concentração de KOH na nova solução = quantidade / volume = 0,0244 mol / 0,025 L = 0,976 mol/L Agora, podemos calcular o pOH da nova solução: pOH = -log[OH-] = -log(0,976) ≈ 0,01 Como pH + pOH = 14, podemos calcular o pH: pH = 14 - pOH = 14 - 0,01 ≈ 13,99 Portanto, o pH da nova solução resultante é aproximadamente 13,99. d) Para neutralizar completamente o KOH, precisamos de uma quantidade de ácido nítrico (HNO3) igual à quantidade de KOH. Quantidade de KOH = concentração x volume = 0,1 mol/L x 0,025 L = 0,0025 mol Portanto, precisamos de 0,0025 mol de HNO3 para neutralizar completamente o KOH. Agora, podemos calcular o volume de HNO3 necessário: Volume de HNO3 = quantidade / concentração = 0,0025 mol / 0,16 mol/L ≈ 0,0156 L Convertendo para mL: Volume de HNO3 ≈ 0,0156 L x 1000 mL/L ≈ 15,6 mL Portanto, seriam necessários aproximadamente 15,6 mL de ácido nítrico de concentração 0,16 M para neutralizar completamente 25 mL da solução inicial de KOH.