Você trabalha em uma sala de emergência em um hospital onde um paciente com influenza desenvolveu alcalose metabólica, uma condição na qual o pH do sangue é muito alto. Você tem disponível uma solução estoque de , a qual pode ser usada para abaixar o pH do sangue em estado de alcalose. Estime o pH de de a , dado que da amônia

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um paciente com alcalose metabólica, que é quando o pH do sangue está muito alto. Queremos usar uma solução de de 0,15 M para baixar esse pH. Para isso, precisamos estimar o pH dessa solução a 25°C, sabendo que a constante de basicidade ( ) da amônia é . Vamos usar conceitos de equilíbrio ácido-base para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que acontece quando a se dissolve em água. Esse sal se dissocia em íons e . Aí, precisamos ver como esses íons interagem com a água.

Passo 3

O íon é a base conjugada do ácido forte HCl, então ele não afeta muito o pH da solução. Já o íon é a base conjugada da amônia ( ), que é uma base fraca. Isso significa que pode atuar como um ácido fraco na água, liberando prótons ( ) e, assim, diminuindo o pH.

Passo 4

Vamos escrever a reação de hidrólise do :
Essa reação mostra que o libera um próton para formar e , o que diminui o pH.

Passo 5

Para calcular o pH, precisamos encontrar a concentração de íons na solução. Primeiro, vamos determinar a constante de acidez ( ) do . Sabemos que:
Onde é a constante de ionização da água, que vale a 25°C.

Passo 6

Vamos rearranjar a equação para encontrar :

Passo 7

Agora, vamos montar a expressão da constante de acidez para a reação de hidrólise:
Como a concentração inicial de é 0,15 M e assume-se que é a quantidade que se dissocia:
(Na verdade, é muito pequeno comparado a 0,15, então podemos simplificar tirando o do denominador.)

Passo 8

Resolvendo para :
Aqui, representa a concentração de na solução.

Passo 9

Agora, para encontrar o pH, usamos a fórmula:

Resposta

O pH da solução de 0,15 M de a é aproximadamente 5,04.

Exercícios relacionados

Indique se as soluções com as concentrações iônicas abaixo são de caráter neutro, ácido ou básico:
a)
b)
c) Uma solução de uma base contendo
d) Uma amostra de suco de limão em que é mol.
e) Um concentrado de frutos cítricos com
f) Um antiácido com é
Para a reação de formação de a partir de e a . Em uma mistura em equilíbrio dos 3 gases nessa temperatura, a concentração de é de e do é . Qual é a concentração de nesta mistura em equilíbrio?
As energias de rede de e MgO são e , respectivamente. Qual dos dois compostos iônicos é o mais estável? Por que há essa diferença de energia de rede sendo que os dois compostos possuem o mesmo íon magnésio em sua composição?
Considere o equilíbrio

Preveja o que acontece ao sistema no equilíbrio se:
a) A temperatura for aumentada
b) A pressão no sistema for aumentada
c) Se adicionar um gás inerte sob volume constante
d) Se um catalisador for adicionado ao sistema