Calcular o pH de uma solução 2x10² mol/L de NH4OH1 , a 25°c, sabendo-se que o grau de dissociação da base é 1,34%. Dado: Log 2,68 = 0,43

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química sobre cálculo de pH! A gente precisa encontrar o pH de uma solução de NH₄OH (hidróxido de amônio) com concentração 2×10² mol/L a 25°C, sabendo que o grau de dissociação da base é de 1,34%. Para isso, vamos usar conceitos de equilíbrio químico e cálculos de pH.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa o grau de dissociação. O grau de dissociação (α) indica a fração de moléculas que se dissociam em íons na solução. No caso, α = 1,34% ou 0,0134.

Passo 3

Agora, vamos calcular a concentração dos íons que se formam quando o NH₄OH se dissocia. A concentração inicial da solução é 2×10² mol/L. Então, a concentração de íons dissociados é:
Concentração de dissociação = Concentração inicial times alpha = 2 times 10^2 times 0,0134 = 2,68 , mol/L çãçãçã

Passo 4

Sabemos que o NH₄OH se dissocia da seguinte maneira:
NH4OH rightarrow NH4^+ + OH^-
Isso significa que a concentração de íons OH⁻ é igual à concentração de dissociação, que acabamos de calcular como 2,68 mol/L.

Passo 5

Para encontrar o pH, primeiro precisamos encontrar o pOH. A relação entre pH e pOH é dada por:
pH + pOH = 14
Mas para usar essa relação, precisamos primeiro calcular o pOH.

Passo 6

O pOH é calculado usando a fórmula:
pOH = -log[OH^-]
Substituindo a concentração de OH⁻ que encontramos:
pOH = -log[2,68]

Passo 7

Utilizando o dado fornecido no exercício, sabemos que:
log[2,68] = 0,43
Então:
pOH = -0,43 = -0,43
Porém, o pOH não pode ser negativo, então devemos verificar se houve algum erro nos cálculos anteriores. Na verdade, a concentração de OH⁻ resultante de 2×10² mol/L é extremamente alta e não prática, o que sugere que houve um erro de digitação na concentração inicial. Vamos considerar que a concentração seja 2×10⁻² mol/L para seguir com o exercício de forma realista.

Passo 8

Com a concentração inicial de 2×10⁻² mol/L, a concentração de dissociação fica:
2 times 10^-2 times 0,0134 = 2,68 times 10^-4 , mol/L

Passo 9

A concentração de íons OH⁻ é 2,68×10⁻⁴ mol/L.

Passo 10

Agora, calculamos o pOH:
pOH = -log[2,68 times 10^-4]

Passo 11

Vamos separar a expressão:
log[2,68 times 10^-4] = log[2,68] + log[10^-4] = 0,43 - 4 = -3,57
Portanto:
pOH = -(-3,57) = 3,57

Passo 12

Agora, usamos a relação entre pH e pOH:
pH = 14 - pOH = 14 - 3,57 = 10,43

Resposta

O pH da solução é 10,43.

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