Determine o pH de uma solução de amônia preparada a partir da adição de 0,0040 mol desta base em uma balão volumétrico de 50 mL , o qual teve seu volume completado com água. (Kb=1,80 times 10^-5)

Passo 1

Vamos entender o problema: precisamos encontrar o pH de uma solução de amônia onde adicionamos 0,0040 mol dessa base em um balão de 50 mL, completando com água. Para resolver isso, vamos usar conceitos de química de soluções, como concentração molar, equilíbrio químico e a constante de basicidade ( Kb).

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a concentração molar ( C) da amônia na solução. A fórmula para concentração é:
C = nV
Onde:
  • C = 0,0040 , mol0,050 , L = 0,080 , M mol (número de mols de amônia)
  • mL L (volume da solução)
Substituindo os valores:

Passo 3

A amônia ( NH3 + H2O rightarrow NH4^+ + OH^- ) é uma base fraca que reage com a água da seguinte forma:
Kb = [NH4^+][OH^-][NH3] = 1,80 times 10^-5
A constante de basicidade ( ) está relacionada às concentrações no equilíbrio:

Passo 4

Vamos montar uma tabela para organizar as concentrações antes e depois do equilíbrio:
cccc & NH3 & rightarrow & NH4^+ + OH^- Inicial & 0,080 , M & & 0 , M & 0 , M Variação & -x & & +x & +x Equilíbrio & 0,080 - x & & x & x çãí
Substituindo no Kb = x cdot x0,080 - x = x^20,080 - x = 1,80 times 10^-5 :

Passo 5

Assumindo que x^20,080 = 1,80 times 10^-5 é muito pequeno em comparação com 0,080, podemos simplificar:
x^2 = 1,80 times 10^-5 times 0,080
Resolvendo para x^2 = 1,44 times 10^-6 :
x = raiz1,44 times 10^-6
x = 1,20 times 10^-3 , M
Aqui, representa a concentração de .

Passo 6

Agora, vamos calcular o pOH da solução usando a concentração de pOH = -log [OH^-] :
pOH = -log (1,20 times 10^-3)
pOH approx 2,92
pH + pOH = 14
Lembrando que a relação entre pH e pOH é:

Passo 7

Finalmente, calculamos o pH:
pH = 14 - pOH
pH = 14 - 2,92
pH = 11,08

Resposta

O pH da solução de amônia é aproximadamente 11,08.

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