6. (FUVEST- 2016, Questão 20) Dispõe-se de 2 litros de uma solução aquosa de soda cáustica que apresenta pH 9. O volume de água, em litros, que dev...

Para resolver essa questão, é necessário utilizar a fórmula do pH: pH = -log[H+] Onde [H+] é a concentração de íons hidrogênio na solução. Sabemos que a solução inicial tem pH 9, então: 9 = -log[H+] [H+] = 10^-9 mol/L Para encontrar o volume de água necessário para atingir pH 8, podemos utilizar a fórmula: pH = pKa + log [A-]/[HA] Onde pKa é a constante de dissociação ácida, [A-] é a concentração do ânion e [HA] é a concentração do ácido. No caso da soda cáustica, NaOH é uma base forte e não possui um pKa definido. No entanto, podemos utilizar a aproximação de que a concentração de OH- é igual à concentração de NaOH. Assim, temos: pH = 8 = 14 - pOH pOH = 6 pOH = -log[OH-] [OH-] = 10^-6 mol/L Como a concentração de NaOH é igual à concentração de OH-, temos: [NaOH] = 10^-6 mol/L Agora, podemos utilizar a equação da neutralização para encontrar a quantidade de NaOH presente na solução inicial: NaOH + H2O -> Na+ + OH- + H2O 2 mol de NaOH em 2 L de solução -> 1 mol de NaOH em 1 L de solução 1 mol de NaOH em 1 L de solução -> 10^-6 mol/L de NaOH 2 L de solução -> 2 * 10^-6 mol de NaOH Para atingir pH 8, precisamos adicionar água suficiente para diluir a solução pela metade, ou seja, para que a concentração de NaOH seja de 5 * 10^-7 mol/L. Assim, temos: 5 * 10^-7 mol/L = x mol de NaOH / (2 + x) L de solução x = 18 L Portanto, a alternativa correta é a letra E) 18.