Qual o pH de uma solução contendo 0,46 mol L^-1 de NH4 Cl ? (Dado Kb amônia: 1,8 times 10^-5 )

Passo 1

Vamos resumir o que precisamos fazer: queremos encontrar o pH de uma solução que tem 0,46 mol/L de NH₄Cl. Isso envolve conceitos de equilíbrio ácido-base, especificamente usando a constante de dissociação da base (Kb) da amônia. Para resolver, vamos precisar converter Kb da amônia para Ka do íon amônio (NH₄⁺) e, em seguida, calcular o pH a partir disso.

Passo 2

Primeiro, entendamos que NH₄Cl é um sal que se dissocia totalmente em íons NH₄⁺ e Cl⁻ na água. O íon NH₄⁺ é um ácido fraco, e para encontrar seu Ka, usamos a relação entre Ka e Kb:
Ka times Kb = Kw
onde .

Passo 3

Agora, calculamos o Ka do NH₄⁺:
Ka = KwKb = 1,0 times 10^-141,8 times 10^-5 approx 5,56 times 10^-10

Passo 4

Com o Ka conhecido, podemos usar a fórmula para ácidos fracos para encontrar a concentração de íons H⁺:
Ka = [H^+][A^-][HA]
Assumindo que 5,56 times 10^-10 = [H^+]^20,46 e , temos:

Passo 5

Isolando [H^+]^2 = 5,56 times 10^-10 times 0,46 :
[H^+]^2 approx 2,56 times 10^-10
[H^+] approx raiz2,56 times 10^-10 approx 1,6 times 10^-5 , mol/L

Passo 6

Finalmente, calculamos o pH utilizando a definição de pH:
pH = -log [H^+]
pH = -log (1,6 times 10^-5) approx 4,8

Resposta

O pH da solução de NH₄Cl é aproximadamente 4,8.

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