Encontre a concentração de todas as espécies e o
, após verifique se as aproximações são adequadas, para uma solução de:
;
Passo 1
Vamos resolver o exercício onde precisamos encontrar a concentração de todas as espécies e o
de uma solução de
com concentração
. Para isso, vamos usar conceitos de química de soluções e equilíbrio ácido-base, focando na hidrólise de sais.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é
. Esse composto é um sal formado pelos íons
(íon amônio) e
(íon cloreto). Quando o
se dissolve em água, ele se dissocia completamente da seguinte forma:
Passo 3
Agora, precisamos analisar o que acontece com esses íons em solução. O íon
é derivado de um ácido forte (
) e, portanto, não sofre hidrólise significativa na água, permanecendo como
. Já o íon
é um cátion ácido e pode reagir com a água, sofrendo hidrólise:
Passo 4
Para encontrar o
da solução, precisamos determinar a concentração dos íons
. Vamos usar a constante de hidrólise (
) do
, que está relacionada à constante de dissociação da base conjugada
(
) pela relação:
onde
(constante de ionização da água).
Passo 5
A concentração inicial de
é
. Vamos chamar a concentração de
formada de
. A equação da hidrólise fica:
Resolvendo para
:
Passo 6
Primeiro, calculamos
usando
da
, que é
:
Agora, substituímos na equação para
:
Passo 7
Com a concentração de
encontrada, calculamos o
:
Passo 8
Por fim, vamos verificar se as aproximações feitas são adequadas. Já que
é muito menor que a concentração inicial de
(
), podemos considerar que as aproximações utilizadas são válidas.
Resposta
A concentração das espécies na solução é:
O
da solução é aproximadamente
.