Calcule o pH das seguintes soluções:
NH3 0,02 mol / L+NH4 ^+ 0,05 mol / L(Ka=1,5 times 10^-5)

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! O enunciado pede para calcular o pH de uma solução que contém NH3 e NH4^+. A matéria que vamos usar aqui é química de ácido-base, especificamente sobre soluções tampão. Para resolver, vamos precisar aplicar a equação de Henderson-Hasselbalch.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é uma solução tampão. É uma mistura de um ácido fraco e sua base conjugada, ou uma base fraca e seu ácido conjugado, que resiste a variações de pH quando adicionamos pequenas quantidades de ácido ou base.
Aqui, temos NH3 (uma base fraca) e NH4^+ (seu ácido conjugado). Isso configura uma solução tampão.

Passo 3

Vamos usar a equação de Henderson-Hasselbalch para calcular o pH dessa solução tampão. A equação é:
pH = pKa + log([Base][Ácido]) Á
Nesse caso, a base é NH3 e o ácido é NH4^+.

Passo 4

Primeiro, precisamos calcular o pKa a partir do Ka fornecido. Sabemos que:
pKa = -log(Ka)
Dado que Ka = 1,5 times 10^-5, temos:
pKa = -log(1,5 times 10^-5) approx 4,82

Passo 5

Agora, vamos substituir os valores na equação de Henderson-Hasselbalch. As concentrações são:
  • [NH3] = 0,02,mol/L
  • [NH4^+] = 0,05,mol/L
Então:
pH = 4,82 + log(0,020,05)

Passo 6

Vamos calcular o logaritmo:
log(0,020,05) = log(0,4) approx -0,398

Passo 7

Finalmente, substituímos de volta na equação do pH:
pH = 4,82 + (-0,398) = 4,422

Resposta

O pH da solução é aproximadamente 4,42.

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