Considere a titulação de 25 mL de NH3 0,1 mol / L com HCl 0,1 mol / L. Calcular os valores de pH e esboçar a curva de titulação para os seguintes volumes adicionados do titulante: 0,00 mL de HCl

Passo 1

Vamos resolver um exercício de química sobre titulação. Temos 25 mL de uma solução de NH3 com concentração de 0,1 mol/L sendo titulada com HCl também a 0,1 mol/L. Nosso objetivo é calcular o valor do pH quando adicionamos 0,00 mL de HCl, ou seja, sem adicionar nenhum titulante. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre equilíbrio químico e como calcular o pH de uma solução de amônia, que é uma base fraca.

Passo 2

Primeiro, como não adicionamos HCl, estamos lidando apenas com a solução de NH3. A amônia ( NH3) é uma base fraca que reage com a água da seguinte forma:
NH3 + H2O <=ftharpoons NH4^+ + OH^-

Passo 3

Para encontrar o pH dessa solução, precisamos determinar a concentração de íons hidroxila ( OH^-) na solução. Sabemos que a constante de dissociação básica ( Kb) para a amônia é aproximadamente 1,8 times 10^-5.

Passo 4

A concentração inicial da amônia é 0,1 mol/L. Podemos usar a expressão da constante Kb:
Kb = [NH4^+][OH^-][NH3]
Como a reação produz uma quantidade igual de NH4^+ e OH^-, podemos simplificar para:
Kb = x^20,1 - x
Onde x é a concentração de OH^-.

Passo 5

Como Kb é pequeno, podemos assumir que 0,1 - x approx 0,1. Assim, a equação simplifica para:
1,8 times 10^-5 = x^20,1
Multiplicando ambos os lados por 0,1:
x^2 = 1,8 times 10^-6

Passo 6

Agora, tiramos a raiz quadrada de ambos os lados para encontrar x:
x = raiz1,8 times 10^-6 approx 1,34 times 10^-3 , mol/L
Isso significa que a concentração de OH^- é aproximadamente 1,34 times 10^-3 mol/L.

Passo 7

Para encontrar o pOH, usamos a fórmula:
pOH = -log10[OH^-]
Substituindo o valor de [OH^-]:
pOH = -log10(1,34 times 10^-3) approx 2,87

Passo 8

Finalmente, como pH + pOH = 14, podemos encontrar o pH:
pH = 14 - pOH = 14 - 2,87 = 11,13

Resposta

O valor do pH quando adicionamos 0,00 mL de HCl é aproximadamente 11,13.

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