Considere a titulação de 100,0 mL de uma solução de amônia 0,100 M com HCl 0,100 M. Calcule o pH da solução após a adição dos seguintes volumes (em mL) de titulante:
DADOS: KbNH 3=1,8 times 10^-5.
a) 0,0 mL

Passo 1

Vamos entender o que o exercício está pedindo e quais conceitos vamos usar. Temos 100,0 mL de uma solução de amônia ( NH3) com concentração de 0,100 M. Vamos titular essa solução com HCl também 0,100 M. Precisamos calcular o pH da solução quando adicionamos 0,0 mL de HCl. Para isso, vamos usar conceitos de equilíbrio químico e cálculos de pH para soluções básicas, além da constante de basicidade ( Kb) da amônia.

Passo 2

Como estamos adicionando 0,0 mL de HCl, isso significa que não houve nenhuma adição de ácido à solução de amônia. Portanto, a solução permanece apenas com a amônia na concentração inicial de 0,100 M.

Passo 3

A amônia é uma base fraca que reage com a água da seguinte forma:
NH3 + H2O rightarrow NH4^+ + OH^-
Queremos descobrir a concentração dos íons hidroxila ( OH^-) para, então, calcular o pH da solução.

Passo 4

Vamos usar a expressão da constante de basicidade ( Kb) para a amônia:
Kb = [NH4^+][OH^-][NH3]
Sabendo que Kb = 1,8 times 10^-5 e a concentração inicial de NH3 é 0,100 M, vamos chamar a concentração de OH^- de x:
1,8 times 10^-5 = x cdot x0,100 - x
Como x é muito pequeno comparado a 0,100, podemos aproximar:
1,8 times 10^-5 approx x^20,100

Passo 5

Resolvendo para x:
x^2 = 1,8 times 10^-5 times 0,100 x^2 = 1,8 times 10^-6 x = raiz1,8 times 10^-6 x approx 1,34 times 10^-3 , M
Então, a concentração de OH^- é aproximadamente 1,34 times 10^-3 , M.

Passo 6

Para encontrar o pH, primeiro calculamos o pOH:
pOH = -log [OH^-] pOH = -log (1,34 times 10^-3) pOH approx 2,87
Sabendo que pH + pOH = 14, podemos calcular o pH:
pH = 14 - pOH pH = 14 - 2,87 pH approx 11,13

Resposta

O pH da solução após a adição de 0,0 mL de HCl é aproximadamente 11,13.

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