Esta questão abrange conceitos relacionados ao pH de soluções e para resolvê-la é importante saber que o número de mols de H+ presente na solução concentrada e na diluída é o mesmo. Sendo assim, observemos os dados e a resolução da questão:
Dados:
pHC (solução concentrada) = 3,5;
VC (solução concentrada) = 10 mL = 10 ∙ 10-3 L = 0,01 L;
VD (solução diluída) = 500 mL = 500 ∙ 10-3 L = 0,5 L.
Resolução:
1) Primeiramente é preciso descobrir a concentração de H+ na solução concentrada ([H+]C), a partir do pH:
pHC = - log [H+]C
3,5 = - log [H+]C
Assim:
[H+]C = 10-3,5 mol/L
2) Com a concentração da solução concentrada é possível saber o número de mols de H+ presente (n), que se mantém o mesmo na solução diluída:
nH+ = [H+]C ∙ VC
Dessa forma:
nH+ = 10-3,5 ∙ 0,01 = 10-3,5 ∙ 10-2 = 10-5,5 mols.
3) Com o número de mols é possível saber a concentração de H+ na solução diluída:
[H+]D = nH+/VD = 10-5,5/0,5 = 10-5,5 ∙ 2 = 2 ∙ 10-5,5 mol/L.
4) A partir da concentração da solução diluída é possível encontrar o pH dessa solução:
pHD = - log [H+]D = - log (2 ∙ 10-5,5)
Pelas propriedades do logaritmo:
pH = - [log (2) + log(10-5,5)] = - (0,3 - 5,5) = 5,2
pH = 5,2
Gabarito do Professor: Letra C.