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⁺:
Passo 4
Agora, usamos a equação de ionização do ácido para relacionar a concentração do ácido (NH₄⁺) com sua constante de ionização (Ka):
Passo 5
Considerando a ionização do NH₄⁺ em água:
Podemos usar a aproximação de ionização fraca, onde a concentração de H⁺ será igual a √(Ka × C), com C = 1 mol/L:
Passo 6
Finalmente, calculamos o pH usando a definição de pH:
Resposta
O pH da solução de 1 mol/L de NH₄Cl a 25°C é aproximadamente 4,63.