Calcular a concentração de íons OH^-e determinar o grau de ionização de uma solução aquosa de amônia 0,1 mol / l Kb=1,76 times 10^-5. (Resp: 1,33 times 10^-3 mol / / ; 1,33 % )

Passo 1

Vamos resolver um exercício de química envolvendo equilíbrio químico e cálculos de concentração de íons. O problema nos pede para calcular a concentração de íons OH^- e determinar o grau de ionização de uma solução aquosa de amônia com concentração de 0,1 mol/L e constante de basicidade Kb = 1,76 times 10^-5. Para isso, vamos usar conceitos de ionização de bases fracas e a expressão da constante de ionização.

Passo 2

Primeiro, entendamos que a amônia ( NH3) é uma base fraca que se ioniza na água da seguinte forma:
NH3 + H2O <=ftharpoons NH4^+ + OH^-
Aqui, a amônia aceita um próton da água, formando íons NH4^+ e OH^-.

Passo 3

Vamos chamar a concentração de OH^- formada de x. Como a concentração inicial de NH3 é 0,1 mol/L e consideramos que x é pequena em relação a 0,1, podemos aproximar a concentração de NH3 em equilíbrio como 0,1 - x approx 0,1.

Passo 4

A constante de ionização Kb para a amônia é dada por:
Kb = [NH4^+][OH^-][NH3] = x cdot x0,1 = x^20,1
Substituindo o valor de Kb:
1,76 times 10^-5 = x^20,1

Passo 5

Resolvendo para x, temos:
x^2 = 1,76 times 10^-5 times 0,1 = 1,76 times 10^-6
x = raiz1,76 times 10^-6 approx 1,33 times 10^-3 mol/L

Passo 6

O grau de ionização ( alpha) é a fração da substância que se ioniza. Ele é calculado por:
alpha = xConcentração inicial times 100% çã
Substituindo os valores:
alpha = 1,33 times 10^-30,1 times 100% = 1,33%

Resposta

A concentração de íons OH^- é 1,33 times 10^-3 mol/L e o grau de ionização é 1,33%.

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