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.
f) 101 mL

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede pra gente calcular o pH de uma solução resultante da titulação de 100,0 mL de amônia (NH₃) com HCl a 0,100 M. A gente vai focar no caso em que adicionamos 101 mL de HCl. Vamos precisar entender um pouquinho sobre reações ácido-base e como calcular o pH.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantos mols de amônia (NH₃) a gente tem no começo. A concentração é 0,100 M e o volume é 0,100 L (100,0 mL).
Usamos a fórmula:
Mols = Concentração times Volume çã
Então:
0,100, M times 0,100, L = 0,010, mols de NH3

Passo 3

Agora, vamos ver quantos mols de HCl a gente está adicionando. A concentração também é 0,100 M e o volume é 0,101 L (101 mL).
Usando a mesma fórmula:
0,100, M times 0,101, L = 0,0101, mols de HCl

Passo 4

A reação entre NH₃ e HCl é assim:
NH3 + HCl NH4^+ + Cl^-
Isso significa que cada mol de HCl vai reagir com um mol de NH₃, formando NH₄⁺ e Cl⁻.

Passo 5

Vamos ver quantos mols restam depois da reação. Começamos com 0,010 mol de NH₃ e adicionamos 0,0101 mol de HCl. Como HCl está em excesso:
Excesso de HCl = 0,0101, mols - 0,010, mols = 0,0001, mols

Passo 6

Agora, precisamos calcular a concentração do HCl que sobrou na solução final. O volume total após a adição é:
100,0, mL + 101, mL = 201, mL = 0,201, L
Então, a concentração do HCl em excesso é:
Concentração de HCl = 0,0001, mols0,201, L approx 4,975 times 10^-4, M çã

Passo 7

Como o HCl é um ácido forte, ele se dissocia completamente na água:
HCl H^+ + Cl^-
Portanto, a concentração de íons H⁺ é igual à concentração de HCl.

Passo 8

Para encontrar o pH, usamos a fórmula:
pH = -log[H^+]
Substituindo a concentração que encontramos:
pH = -log(4,975 times 10^-4) approx 3,30

Resposta

O pH da solução após a adição de 101 mL de HCl é aproximadamente 3,30.

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