43. (ITA) Juntando 1,0 litro de uma solução aquosa de HC com pH = 1,0 a 10,0 litros de uma solução aquosa de HC com pH = 6,0, qual das opções a s...

Para resolver esse problema, é necessário utilizar a equação de Henderson-Hasselbalch, que relaciona o pH de uma solução tampão com o pKa e a razão entre as concentrações do ácido e da base conjugada. pH = pKa + log([A-]/[HA]) Onde: pH = pH da solução tampão pKa = constante de acidez do ácido fraco [A-] = concentração da base conjugada [HA] = concentração do ácido fraco No caso do problema, temos duas soluções de HCℓ, uma com pH = 1,0 e outra com pH = 6,0. Como o HCℓ é um ácido forte, ele se dissocia completamente em solução aquosa, ou seja, a concentração de H+ é igual à concentração de HCℓ. Portanto, podemos calcular a concentração de H+ em cada solução: pH = -log[H+] Para a solução com pH = 1,0: pH = -log[H+] 1,0 = -log[H+] H+ = 10^-1 = 0,1 mol/L Para a solução com pH = 6,0: pH = -log[H+] 6,0 = -log[H+] H+ = 10^-6 = 1x10^-6 mol/L Agora podemos calcular a concentração de HCℓ em cada solução, sabendo que a concentração de H+ é igual à concentração de HCℓ: Para a solução com pH = 1,0: [HCl] = 0,1 mol/L Para a solução com pH = 6,0: [HCl] = 1x10^-6 mol/L Agora podemos calcular a concentração da base conjugada (Cl-) em cada solução, sabendo que a soma das concentrações do ácido e da base conjugada é igual à concentração total da solução: Para a solução com pH = 1,0: [Cl-] = 1,0 - 0,1 = 0,9 mol/L Para a solução com pH = 6,0: [Cl-] = 10,0 - 1x10^-6 = 9,999999 mol/L Agora podemos calcular o pH da mistura das duas soluções, utilizando a equação de Henderson-Hasselbalch: pH = pKa + log([A-]/[HA]) O pKa do ácido clorídrico é -log(Ka) = -log(1x10^6) = 6. Para a mistura das duas soluções: [HA] = 1,0 mol/L + 1x10^-6 mol/L = 1,000001 mol/L [A-] = 0,9 mol/L + 9,999999 mol/L = 10,9 mol/L pH = 6 + log(10,9/1,000001) pH = 6 + log(10,9) - log(1,000001) pH = 6 + 1,039 - 6 pH = 1,039 Portanto, a alternativa correta é a letra b) pH ≈ 1,0.