Considere a titulação de 100,0 mL de uma solução de amônia 0,100 M com
. Calcule o pH da solução após a adição dos seguintes volumes (em mL) de titulante:
DADOS:
.
f) 101 mL
DADOS:
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:
Então:
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:
Passo 4
A reação entre NH₃ e HCl é assim:
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:
Passo 6
Agora, precisamos calcular a concentração do HCl que sobrou na solução final. O volume total após a adição é:
Então, a concentração do HCl em excesso é:
Passo 7
Como o HCl é um ácido forte, ele se dissocia completamente na água:
Portanto, a concentração de íons H⁺ é igual à concentração de HCl.
Passo 8
Para encontrar o pH, usamos a fórmula:
Substituindo a concentração que encontramos:
Resposta
O pH da solução após a adição de 101 mL de HCl é aproximadamente 3,30.