Determine o pH de uma solução 0,1 mol. de . Dados: e Ka .

Passo 1

Beleza, vamos começar resumindo o que a pergunta está pedindo. Temos uma solução de 0,1 mol/L de NH₄NO₂ e queremos descobrir o pH dessa solução. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre ácidos e bases, especificamente sobre as constantes de dissociação Kb do NH₃ e Ka do HNO₂, que são dados no problema.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar como o NH₄NO₂ se comporta na água. Esse composto se dissocia em íons NH₄⁺ e NO₂⁻:
Aqui, NH₄⁺ é o cátion amônio, que pode atuar como um ácido, e NO₂⁻ é o ânion nitrito, que pode atuar como uma base.

Passo 3

Vamos calcular a constante de dissociação ácida (Ka) para o NH₄⁺. Sabemos que:
Onde K_w é a constante de ionização da água, que vale aproximadamente , e Kb é a constante de dissociação da base conjugada NH₃, que é .

Passo 4

Agora, vamos calcular a constante de dissociação básica (Kb) para o NO₂⁻. A relação é:
Aqui, Ka é a constante de dissociação ácida do HNO₂, que é .

Passo 5

Vamos comparar os valores de Ka e Kb que calculamos:
Como Ka é maior que Kb ( ), isso indica que a solução é ácida.

Passo 6

Agora que sabemos que a solução é ácida, podemos calcular o pH usando a fórmula para ácidos fracos:
Primeiro, calculamos pKa:
A concentração C é 0,1 mol/L:
Substituindo na fórmula:

Resposta

O pH da solução de 0,1 mol/L de NH₄NO₂ é aproximadamente 5,13.

Exercícios relacionados

A de e de foram colocados em um recipiente de 1 L e levados a reagir de acordo com a equação:
Quando o sistema atingiu o equilíbrio, a concentração de encontrada foi de 0,020 mol. . Determine:
a) Quais as concentrações de e no equilíbrio.
b) Qual o valor de Kc para esta reação na temperatura dada.
Calcule 0 pH de uma solução de ácido fórmico ( HCOOH ), sabendo que a constante de ionização deste ácido é . .
A , uma mistura de e em equilíbrio, a uma pressão total de , a pressão parcial do é . Calcule para a reação:
a)
b)
c)
Dê o conceito de meia-vida ( ).