Calcular o pH e a composição de uma solução resultante da mistura de iguais volumes de
de HCl e
.
Valor da questão 3,0
Valor da questão 3,0
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem que calcular o pH e a composição de uma solução que resulta da mistura de volumes iguais de duas soluções: uma com ácido clorídrico (HCl) de 0,02 mol e outra com hidróxido de amônio (NH₄OH) de 0,05 mol. Vamos usar conceitos de química ácido-base para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, como estamos misturando volumes iguais, a quantidade total de cada reagente vai dobrar. Ou seja, teremos 0,02 mol de HCl e 0,05 mol de NH₄OH na mistura final.
Passo 3
Agora, vamos ver o que acontece na mistura. O HCl é um ácido forte e vai reagir com o NH₄OH, que é uma base fraca:
Como temos 0,02 mol de HCl e 0,05 mol de NH₄OH, o HCl vai reagir completamente com 0,02 mol de NH₄OH, sobrando:
Passo 4
Depois da reação, restam 0,03 mol de NH₄OH na solução. Como o volume total da mistura é o dobro do volume original, a concentração de NH₄OH fica:
Passo 5
Agora, para calcular o pH, vamos lembrar que NH₄OH é uma base fraca e se dissocia da seguinte forma:
Usamos a constante de dissociação $ K_b $ para encontrar a concentração de íons OH⁻:
Assumindo que $ [OH^-] = x $, podemos resolver para $ x $ e depois encontrar o pOH e, por fim, o pH:
Após os cálculos, encontramos o pH da solução.
Resposta
O pH da solução resultante é aproximadamente 11,22 e a composição final contém 0,03 mol de NH₄OH em solução.