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^-2 mol L^-1;
OBS: A fórmula para obter a constante de hidrólise da reação é K h=K wK b

Passo 1

Beleza, vamos calcular o pH de uma solução de cloreto de amônio ( NH4Cl). O conteúdo envolvido aqui é de química ácido-base, especificamente hidrólise de sais. Para isso, vamos precisar entender como o NH4^+, que é o íon conjugado do NH3, reage com a água para formar H3O^+, o que influencia no pH da solução.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar a reação de hidrólise do íon amônio ( NH4^+) na água:
NH4^+ + H2O <=ftharpoons NH3 + H3O^+
Essa reação mostra que o NH4^+ atua como um ácido, liberando prótons ( H^+) que aumentam a concentração de H3O^+ na solução, diminuindo o pH.

Passo 3

Vamos usar a constante de hidrólise ( Kh) para essa reação. A relação entre Kh, a constante de ionização da água ( Kw) e a constante de basicidade ( Kb) da base conjugada ( NH3) é dada por:
Kh = KwKb
Sabemos que Kw é 1,0 times 10^-14 a 25°C e que Kb para NH3 é 1,8 times 10^-5.

Passo 4

Vamos calcular Kh:
Kh = 1,0 times 10^-141,8 times 10^-5 = 5,56 times 10^-10

Passo 5

Agora, vamos expressar o equilíbrio de hidrólise usando Kh:
Kh = [NH3][H3O^+][NH4^+]
Assumindo que a variação da concentração de NH4^+ seja x, podemos simplificar:
5,56 times 10^-10 = x cdot x1,0 times 10^-2 - x approx x^21,0 times 10^-2
Como Kh é muito pequeno, x é muito pequeno comparado a 1,0 times 10^-2, então podemos ignorar o x no denominador.

Passo 6

Resolvendo para x:
x^2 = 5,56 times 10^-10 times 1,0 times 10^-2 = 5,56 times 10^-12
x = raiz5,56 times 10^-12 approx 7,45 times 10^-6
Aqui, x representa a concentração de H3O^+.

Passo 7

Finalmente, calculamos o pH usando a fórmula:
pH = -log[H3O^+]
pH = -log(7,45 times 10^-6) approx 5,13

Resposta

O pH da solução de NH4Cl é aproximadamente 5,13.

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