Estime o pH de uma solução 1 mol/L de NH4CI, a 25°C sabendo que o pkb do NH3 é 4,75.

Passo 1

Estamos querendo descobrir o pH de uma solução de 1 mol/L de NH₄Cl a 25°C. Para isso, vamos usar conceitos de química ácido-base, mais especificamente sobre ácidos e bases conjugados. Precisamos saber do pKb do NH₃, que é 4,75, e utilizar a relação entre pKa e pKb.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar que o NH₄Cl é um sal que se dissolve em água formando NH₄⁺ e Cl⁻. O cátion NH₄⁺ é um ácido conjugado da base NH₃. Precisamos encontrar o pKa do NH₄⁺ para poder calcular o pH.

Passo 3

Sabemos que pKa + pKb = 14 (a 25°C). Como o pKb do NH₃ é 4,75, calculamos o pKa do NH₄⁺:
pKa = 14 - pKb = 14 - 4,75 = 9,25

Passo 4

Agora, usamos a equação de ionização do ácido para relacionar a concentração do ácido (NH₄⁺) com sua constante de ionização (Ka):
Ka = 10^-pKa = 10^-9,25

Passo 5

Considerando a ionização do NH₄⁺ em água:
NH4^+ rightarrow NH3 + H^+
Podemos usar a aproximação de ionização fraca, onde a concentração de H⁺ será igual a √(Ka × C), com C = 1 mol/L:
[H^+] = raiz10^-9,25 times 1 = 10^-4,625

Passo 6

Finalmente, calculamos o pH usando a definição de pH:
pH = -log[H^+] = -log(10^-4,625) = 4,625

Resposta

O pH da solução de 1 mol/L de NH₄Cl a 25°C é aproximadamente 4,63.

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