Calcular o pH de uma solução de amônia
1,00 times 10^-2 mol L^-1.

Passo 1

Vamos lá! O exercício pede para calcular o pH de uma solução de amônia com concentração de 1,00 times 10^-2 mol L^-1. Vamos trabalhar com conceitos de química de soluções, especificamente bases fracas. Para resolver isso, vamos precisar conhecer a constante de basicidade ( Kb) da amônia e usar equações que relacionam Kb, concentração de íons hidroxila ( OH^-) e pH.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a amônia ( NH3) é uma base fraca que reage com a água da seguinte maneira:
NH3 + H2O <=ftharpoons NH4^+ + OH^-
Essa reação gera íons hidroxila ( OH^-), que são responsáveis por tornar a solução básica.

Passo 3

A constante de basicidade ( Kb) da amônia nos diz o quanto essa reação acontece. O valor de Kb para a amônia é aproximadamente 1,8 times 10^-5. A equação do Kb para essa reação é:
Kb = [NH4^+][OH^-][NH3]

Passo 4

Vamos chamar a concentração de OH^- formada de x. Como a concentração inicial de NH3 é 1,00 times 10^-2 mol L^-1 e ela reage na proporção de 1:1, a concentração de NH4^+ também será x. Substituindo na equação do Kb:
1,8 times 10^-5 = x times x1,00 times 10^-2 - x
Como Kb é bem pequeno, podemos simplificar assumindo que 1,00 times 10^-2 - x approx 1,00 times 10^-2. Assim, a equação fica:
1,8 times 10^-5 = x^21,00 times 10^-2

Passo 5

Resolvendo para x:
x^2 = 1,8 times 10^-5 times 1,00 times 10^-2 = 1,8 times 10^-7
x = raiz1,8 times 10^-7 approx 1,34 times 10^-4 mol L^-1
Então, a concentração de íons OH^- é aproximadamente 1,34 times 10^-4 mol L^-1.

Passo 6

Agora, vamos calcular o pOH usando a fórmula:
pOH = -log[OH^-] = -log(1,34 times 10^-4) approx 3,87

Passo 7

Finalmente, para encontrar o pH, usamos a relação:
pH + pOH = 14
Então:
pH = 14 - pOH = 14 - 3,87 = 10,13

Resposta

O pH da solução de amônia é aproximadamente 10,13.

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