Calcule o pH de uma solução de cloreto de amônio (
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Passo 1
Vamos começar entendendo o que o enunciado está pedindo. Precisamos calcular o pH de uma solução de cloreto de amônio (NH₄Cl) com concentração de 0,010 mol/L. Para isso, vamos usar o conceito de equilíbrio químico envolvendo o íon amônio (NH₄⁺) e a constante de acidez (Ka) fornecida, que é 5,69 × 10⁻¹⁰.
Passo 2
Primeiro, entendamos que o NH₄Cl se dissocia completamente em solução aquosa:
Isso significa que a concentração inicial de NH₄⁺ será igual à concentração de NH₄Cl, ou seja, 0,010 mol/L.
Passo 3
O íon amônio (NH₄⁺) é um ácido fraco e pode se dissociar em água para formar NH₃ e H⁺:
A constante de acidez (Ka) para essa reação é dada como 5,69 × 10⁻¹⁰.
Passo 4
Vamos montar uma expressão para o equilíbrio usando a constante de acidez:
Assumimos que a quantidade de NH₄⁺ que se dissocia é pequena comparada à concentração inicial, então podemos dizer que [NH₄⁺] ≈ 0,010 mol/L.
Passo 5
Vamos chamar a concentração de H⁺ formada de x. Assim, podemos reescrever a expressão de Ka:
Passo 6
Resolvendo para x:
Passo 7
Sabendo que x representa a concentração de H⁺, podemos calcular o pH usando a fórmula: