ITA 2019 - Uma solução comercial de HCl é vendida com 37% (em massa) de HCl em água.

Se a densidade informada é 1,15g.cm^-3, significa que existe 1,15 gramas de solução em 1 cm^3 de volume da mesma. Sendo a porcentagem massica do produto 37%, é possível afirmar que existe uma proporção de 37 gramas de HCl a cada 100 gramas de solução, ou seja, pode-se relacionar essa informação com a densidade da solução apresentada no problema que é 1,15 gramas/cm^3. Portanto, fazendo uma regra de 3: 100% -------- 1,15 gramas
          37%---------- x gramas
x= 0,4255 gramas de HCl

A densidade informa o volume, que é de 1 cm^3, transformando isso para litro(basta dividir por 1000) temos 1x10^-3 litros para 1,15 gramas de solução ou 0,4255 gramas de HCl( que é oq interessa). Logo a Concentração Comum será: C = m/v => C = 0,4255/10^-3
                                              C= 4,2x10^2 g/L
Para fazer as devidas proporções estequiometricas ha a necessidade de transformar essa concentra comum em concentração molar. Para tal: M = C/MM                MM do HCl = 36,45 ( valor da tabela periodica)
                                                     M = 1,15x10^1 mol/L
A reação que relaciona H+ com HCl é: HCl -> H+ + Cl- 
Perceba que  a proporção entre HCl e H+ é 1 para 1. Portanto, a concentração de H+ será a mesma de HCl.
Com isso e sabendo que o pH nada mais é do que o -Log da concentração de H+:
       pH= -1,06

O valor negativo do pH apenas significa que a concentração do ácido está fora da escala comum do pH, isto é, entre 0 e 14. Em resumo, isso indica uma concentração de ácido consideravelmente elevada. 
 
 

Temos uma solução 37% (m/m) de HCl, de densidade 1,15 g.cm^-3. Podemos calcular sua concentração mol/L, lembrando que 1 cm³ = 1 mL. Usando a densidade, teremos:

1,15 g -------- 1 mL

   x    -----     1000 mL

x = 1150 g de solução

Desse total de solução, 37% será de HCl:

1150 g ------ 100%

     y    ------ 37%

y = 425,5 g de HCl

Sabendo sua massa molecular (M_HCl = 1 + 35,46 = 36,46), calculamos quantos mols teremos em 1 litro:

n = m / M

n = 425,5 / 36,46 = 11,67 mols

Então [HCl] = 11,67 mol/L

a) É dito que o HCl se dissocia completamente, então podemos considerar que: [HCl] = [H⁺] = 11,67 mol/L

pH = - log [H⁺]

pH = - log 11,67

pH ≈ - 1,1

b) Foi encontrado em (a) um valor negativo para pH, para isso ocorrer basta que a concentração de H⁺ seja maior que 1 mol/L.