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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 15.Questões e Problemas - Ex. 12d

Calcular o pH de uma solução que é

  1. 0,0100 m o l L^(- 1) em N a O H e 0,0100 m o l L^(- 1) em N H_3 .

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem com vocês? Espero que sim! Vamos lá

Para o íon amônio ( N H_4^+ ) temos a seguinte reação e a sua constante de dissociação ácida que encontramos no Apêndice 3:

N H_4^+ + H_2 O ⇌ N H_3 + H_3 O^+ K_a = ([H_3 O^+] [ N H_3 ])/([ N H_4^+ ]) = 5,70 * 10^(- 10)

Porém no exercício temos a concentração para o amônio, ou seja, nossa reação será:

N H_3 + H_2 O ⇌ N H_4^+ + O H^- K_b = (K_w)/(K_a) = (1,00 * 10^(- 1 4))/(5,70 * 10^(- 1 0)) = 1,75 * 10^(- 5)

Pelo enunciado temos:

c_N a O H = 0,0100 m o l // L

c_N H_3 = 0 , 0 1 00 m o l // L

Passo 2

Como temos a concentração de sal, iremos calcular os íons de hidróxido para essa solução de hidróxido de sódio com amônia, através da equação:

[O H^-]^2 + ( K_b - c_N a O H ) * [O H^-] - ( c_N a O H + c_N H_3 ) * K_b = 0

[O H^-]^2 + ( 1,75 * 10^(- 5) - 0,0100 ) * [O H^-] - ( 0,0100 + 0 , 0 1 00 ) * 1,75 * 10^(- 5) = 0

[O H^-]^2 - 9 , 98 * 10^(- 3) * [O H^-] - 3,50 * 10^(- 7) = 0

Agora precisamos resolver a equação de segundo grau. Primeiro iremos obter o valor de delta:

Delta = b^2 - 4 a c = (- 9,9 8 * 10^(- 3))^2 - 4 * ( - 3,50 * 10^(- 7) )

Delta = 1 , 01 * 10^(- 4)

Calculando a concentração de O H^- :

[O H^-] = (- b + sqrt(Delta))/(2 a) = (- (- 9,9 8 * 10^(- 3)) + sqrt(1 , 01 * 10^(- 4)))/(2) = 1 , 00 * 10^(- 2) m o l // L

Com a concentração encontrada conseguimos calcular o valor de pOH:

p O H = - log [O H^-] = - log (1 , 00 * 10^(- 2)) = 2,00

E por fim, conseguimos encontrar o valor de pH:

p H = 14,00 - p O H = 14,00 - 2,00

p H = 12 , 00

Esse já acabou pessoal. Tchauzinho.

Resposta

p H = 1 2,0 0 .

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