Uma solução-tampão é preparada a partir de 6,4 g de NH4 NO3 e 0,10 L de solução aquosa 0,080 mol / L de NH4 OH. Sendo assim, determine: Dados: (H=1; N=14 ; O=16)
a) o pH desta solução;
b) o pH após adição de 700 mL de água destilada à solução-tampão, justificando com os cálculos. Dados: Kb=1,8.10^-5

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre solução tampão! A gente tem 6,4 g de NH₄NO₃ e 0,10 L de uma solução aquosa de NH₄OH com concentração de 0,080 mol/L. A gente vai precisar calcular o pH dessa solução e depois o pH após adicionar 700 mL de água destilada. Vamos usar conceitos de química das soluções tampão e equilíbrio ácido-base, aplicando fórmulas químicas e cálculos de concentração.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de NH₄NO₃. A fórmula do NH₄NO₃ é composta por NH₄⁺ e NO₃⁻. A massa molar do NH₄NO₃ é:
Massa molar do NH4NO3 = (2 times 14) + (4 times 1) + (3 times 16) = 28 + 4 + 48 = 80 , g/mol
Então, a quantidade de mols de NH₄NO₃ é:
Mols de NH4NO3 = 6,4 , g80 , g/mol = 0,08 , mol

Passo 3

Agora, vamos calcular a quantidade de mols de NH₄OH na solução. A concentração é 0,080 mol/L e o volume é 0,10 L:
Mols de NH4OH = 0,080 , mol/L times 0,10 , L = 0,008 , mol

Passo 4

A solução tampão é composta por um ácido fraco (NH₄⁺) e sua base conjugada (NH�4OH). Para encontrar o pH, vamos usar a equação de Henderson-Hasselbalch:
pH = pKa + log([Base conjugada][Ácido] ) Á
Primeiro, precisamos encontrar o Ka times Kb = Kw do NH₄⁺. Sabemos que Ka = KwKb = 1,0 times 10^-141,8 times 10^-5 approx 5,56 times 10^-10 do NH₄OH é , e podemos usar a relação:
Onde . Então:

Passo 5

Calculamos a pKa:
pKa = -log(Ka) = -log(5,56 times 10^-10) approx 9,256
Agora, aplicamos a equação de Henderson-Hasselbalch:
pH = 9,256 + log(0,0080,08)
pH = 9,256 + log(0,1)
pH = 9,256 - 1
pH = 8,256

Resposta

a) O pH da solução é aproximadamente 8,26.

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