Soluções de base forte

RKA8JV - Olá! Tudo bem com você? Você vai assistir agora a mais uma aula de Ciências da Natureza. Nesta aula, vamos conversar sobre soluções de base forte. Mas o que é uma base forte? Quando dissolvida em água, uma base forte como o hidróxido de potássio por exemplo, se dissocia completamente em solução para formar íons de hidróxido. O hidróxido de potássio é um exemplo de um hidróxido de metal do grupo 1A. Outros exemplos de base forte incluem o hidróxido de lítio e o hidróxido de sódio. Os hidróxidos de metal do grupo 2A também são considerados bases fortes. Por exemplo, o hidróxido de cálcio é um hidróxido de metal do grupo 2A, assim como o hidróxido de estrôncio. Sabendo disso, vamos resolver um problema com o hidróxido de sódio, que é um hidróxido de metal do grupo 1A. Digamos que o pH da solução seja 13,00 e que o nosso objetivo seja calcular a concentração inicial do hidróxido de sódio. Primeiro, vamos observar aqui a equação de dissolução. O hidróxido de sódio sólido se dissocia completamente em água para formar cátions de sódio e ânions de hidróxido em solução. Olhando para a equação balanceada, existe 1 aqui na frente do hidróxido de sódio e outro 1 na frente do íon hidróxido, portanto, a concentração dos íons hidróxido é igual à concentração inicial do hidróxido de sódio. Nós podemos encontrar a concentração de íons hidróxido em solução a partir do pH. A 25°C, o pH + pOH é exatamente igual a 14. Sabendo disso, podemos substituir o valor do pH nesta equação. Temos aqui o pH sendo igual a 13, aí nesse caso teremos 13,00 + pOH = 14. Ao fazer isso, chegamos à conclusão que o pOH da solução é igual a 1. Nós já sabemos que pOH = -log[OH⁻]. Sabendo disso, podemos substituir o valor do pH nesta equação. Assim, ficamos com 1 sendo igual a -log[OH⁻]. Para resolver aqui para a concentração de íons hidróxido em solução, primeiro movemos o sinal negativo para o lado esquerdo. Ao fazer isso, ficamos com -1 = log[OH⁻]. Agora, para se livrar do log, colocamos ambos os lados no expoente de uma potência de base 10, assim eliminamos o log. Com isso, chegamos à conclusão que a concentração de íons hidróxido nessa solução é igual a 10⁻¹, que é igual a 0,10 M. Como o hidróxido de sódio é uma base forte que se dissocia completamente em solução para formar íons hidróxido, se a concentração de íons hidróxido em solução for 0,10 M, temos o mesmo com a concentração inicial de hidróxido de sódio, ou seja, 0,10 M. Conseguindo compreender tudo certinho até aqui? Agora vamos resolver um problema com o hidróxido de metal do grupo 2A. Vamos dizer que a concentração inicial de uma solução de hidróxido de cálcio seja 0,0010 M, e que o nosso objetivo seja encontrar o pH da solução a 25ºC. O hidróxido de cálcio é uma base forte que se dissocia completamente em solução para formar íons Ca²⁺ e ânions hidróxido. Olhando aqui para as razões molares nesta equação de dissolução, temos 1 na frente do Ca(OH)₂(s), 1 na frente do Ca²⁺ e 2 na frente do íon hidróxido. Como a proporção molar de Ca(OH)₂(s) em relação ao cálcio é de 1:1, se a concentração inicial de Ca(OH)₂ for 0,0010 M, essa também será a concentração de íons de cálcio, portanto temos 0,0010 M em solução. Repare também que a razão molar entre o hidróxido de cálcio e íons de hidróxido é de 1:2, portanto, se a concentração inicial de Ca(OH)₂ for 0,0010 M, a concentração de íons hidróxido em solução é duas vezes essa concentração, ou seja, duas vezes 0,0010 M, que é igual a 0,0020 M. Agora que sabemos a concentração de íons hidróxido, podemos calcular o pH da solução. Uma forma de calcular o pH, é primeiro encontrar o pOH da solução. Como sabemos, pOH = -log[OH⁻]. Sabendo disso, podemos substituir a concentração de íons hidróxido em nossa a equação. Assim, ficamos com o pOH da solução sendo igual a -log(0,0020). Ao fazer o cálculo, chegamos à conclusão que pOH = 2,70. Observe que devido ao fato de termos dois algarismos significativos para a concentração, precisamos ter duas casas decimais para o nosso pOH. Agora que encontramos o pOH, podemos encontrar o pH. Sabemos que pH + pOH = 14 a 25ºC. Como já encontramos o pOH, podemos substituir o valor encontrado nesta equação. Assim, ficamos com pH + 2,70 = 14,00. Resolvendo para o pH, chegamos à conclusão que o pH da solução é igual a 11,30. Conseguiu compreender certinho aqui? Eu espero que sim. Aproveitando este momento, eu quero deixar para você um grande abraço, e dizer que te encontro na próxima, então, até lá!