Uma solução tampão foi preparada pela mistura de amônia
e o sal cloreto de amônio
. No equilíbrio, as concentrações são:
. Diante dessas informações, calcule o pH dessa solução tampão. Dados:
;
.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que está rolando aqui. Temos uma solução tampão feita com amônia (
) e cloreto de amônio (
). As concentrações no equilíbrio são
e
. Nosso objetivo é descobrir o pH dessa solução. Para isso, vamos usar a teoria dos tampões e a equação de Henderson-Hasselbalch. Além disso, vamos precisar das constantes
do
e
.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é uma solução tampão. É uma mistura de um ácido fraco e sua base conjugada (ou uma base fraca e seu ácido conjugado) que resiste a mudanças no pH quando adicionamos pequenas quantidades de ácido ou base. No nosso caso,
é o ácido conjugado da base fraca
.
Passo 3
Para calcular o pH de uma solução tampão, usamos a equação de Henderson-Hasselbalch, que é:
Aqui, a base é
e o ácido é
. A
é o logaritmo negativo da constante de dissociação ácida (
) do ácido conjugado.
Passo 4
Vamos calcular a
do
. A fórmula é:
Dado que
, temos:
Passo 5
Agora, vamos aplicar os valores na equação de Henderson-Hasselbalch:
Primeiro, calculamos a razão das concentrações:
Então,
Passo 6
Substituindo de volta na equação:
Arredondando, temos:
Resposta
O pH da solução tampão é aproximadamente 8,94.