Calcular o pH de uma solução de NH4 Cl ;[O valor de Kb para reação é 1,810^-5].
NH4^+ (aq)+H2 O <=ftharpoons NH3(aq)+H3 O(aq)^+
1,010^-4 mol L^-1;
OBS: A fórmula para obter a constante de hidrólise da reação é K h=K wK b

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular o pH de uma solução de cloreto de amônio ( NH4Cl). Isso envolve conceitos de química de soluções, especificamente de ácidos e bases conjugados. Para isso, vamos precisar da constante de basicidade ( Kb) da reação que acontece na água e também da constante de hidrólise ( Kh) que relaciona Kw (produto iônico da água) e Kb.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que acontece quando o NH4Cl se dissolve na água. Ele se dissocia em íons NH4^+ e Cl^-. O íon NH4^+ é um ácido conjugado da amônia ( NH3) e pode doar um próton ( H^+) para a água:
NH4^+ + H2O <=ftharpoons NH3 + H3O^+
Essa reação aumenta a concentração de íons H3O^+ na solução, o que diminui o pH.

Passo 3

A constante de hidrólise ( Kh) descreve o grau em que o NH4^+ se hidrólise na água. A fórmula para calcular Kh é:
Kh = KwKb
Onde Kw é o produto iônico da água, que vale 1,0 times 10^-14 a 25°C, e Kb é a constante de basicidade fornecida, 1,8 times 10^-5.

Passo 4

Vamos calcular Kh usando os valores que temos:
Kh = 1,0 times 10^-141,8 times 10^-5 = 5,56 times 10^-10
Esse valor de Kh vai nos ajudar a determinar a concentração de íons H3O^+ na solução.

Passo 5

Sabemos que a concentração inicial de NH4^+ é 1,0 times 10^-4 mol/L. Assumindo que a quantidade que se hidrólise é pequena comparada com a inicial, podemos aproximar:
Kh = [NH3][H3O^+][NH4^+] approx x cdot x1,0 times 10^-4 = x^21,0 times 10^-4
Onde x representa a concentração de H3O^+.

Passo 6

Resolvendo para x:
x^2 = Kh times 1,0 times 10^-4 = 5,56 times 10^-10 times 1,0 times 10^-4 = 5,56 times 10^-14
x = raiz5,56 times 10^-14 approx 7,45 times 10^-7 , mol/L
Então, a concentração de H3O^+ é aproximadamente 7,45 times 10^-7 mol/L.

Passo 7

Agora, vamos calcular o pH usando a fórmula:
pH = -log[H3O^+]
Substituindo o valor de x:
pH = -log(7,45 times 10^-7) approx 6,13

Resposta

O pH da solução de NH4Cl é aproximadamente 6,13.

Exercícios relacionados

Calcular o pH de uma solução de NH4 Cl ;[O valor de Kb para reação é 1,810^-5].
NH4^+ (aq)+H2 O <=ftharpoons NH3(aq)+H3 O(aq)^+
1,010^-1 mol L^-1;
OBS: A fórmula para obter a constante de hidrólise da reação é K h=K wK b
Por que o hidróxido de sódio não pode ser utilizado como padrão primário e aplicado diretamente na padronização de um ácido?
Gerar uma curva de titulação hipotética de 50,00 mL^-1 de HCl 0,05 mol L^-1 com NaOH
0,10 mol L^-1.
Após a adição de 10 mL do reagente (NaOH) :
Resposta: a) 1,30 ; b) 1,60 ; c) 7,00 ; d) 10,12
Misturam-se 100 mL de HCl 0,5 mol L^-1 com 100 mL de NaOH 0,5 mol L^-1 num calorimetro a pressão constante cuja capacidade calorifica é 333 J ^circ C C^-1. A temperatura inicial das soluções e do calorimetro é a mesma, 22,5^circ C, e a temperatura final da mistura das soluç̧̄es é 24,9^circ C. Calcule o calor envolvido na reaçăo de neutralização. Admita que as massas e os calores especificos das soluções são os mesmos da água. C iga =4,184 J g ^circ C^-1. Justifique todas as suas considerações.
Q r=-28807,4 J