O ácido nítrico é um ácido forte, segundo a teoria de Brönsted-Lowry.
Considere uma solução de ácido nítrico cuja concentração é $3,94 \mathrm{~mol} \mathrm{~dm}^{-3}$, contendo $22,0 \%$, em massa, de $\mathrm{HNO}_{3}\left(M=63,02 \mathrm{~g} \mathrm{~mol}^{-1}\right)$.
Questão:
A partir daquela solução, preparou-se uma solução mais diluída, de concentração $7,88 \times 10^{-3} \mathrm{~mol} \mathrm{~dm}^{-3}$.
Qual é a concentração do ião $\mathrm{OH}^{-}$(aq) nessa solução, a $25^{\circ} \mathrm{C}$ ?
Apresente o resultado com dois algarismos significativos.
Fonte: IAVE
Fonte: IAVE
Resolução do Exercício:
A ionização do ácido pode ser descrita pela seguinte equação química.
$$\mathrm{HNO}_{3}(\mathrm{aq})+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\ell) \rightarrow \mathrm{NO}_{3}^{-}(\mathrm{aq})+\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}(\mathrm{aq})$$
Como o $\mathrm{HNO}_{3}$ é um ácido forte, a sua ionização considera-se completa. Assim,
$$\left[\mathrm{HNO}_{3}\right]=\left[\mathrm{NO}_{3}^{-}\right]_{e}=\left[\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}\right]_{e}=7,88 \times 10^{-3} \mathrm{~mol} \mathrm{~dm}^{-3}$$
Sabendo a concentração de $\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+},\left[\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}\right]$, calculamos a concentração de $\mathrm{OH}^{-}$, $\mathrm{[OH-]}$:
$$K_{W}=\left[\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}\right] \times\left[\mathrm{OH}^{-}\right] \rightarrow 1,00 \times 10^{-14}=7,88 \times 10^{-3} \times\left[\mathrm{OH}^{-}\right] \Leftrightarrow\left[\mathrm{OH}^{-}\right]=\frac{1,00 \times 10^{-14}}{7,88 \times 10^{-3}}$$
$\left[\mathrm{OH}^{-}\right]=1,3 \times 10^{-12} \mathrm{~mol} \mathrm{~dm}^{-3}$
Fonte: Física e Química? Absolutamente!