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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 12.1 - Ex. 35cd

Suponha que 15,0 mL de uma solução 0,15 M de NH3(aq) são titulados com uma solução 0,10 M de HCl(aq). (a) Qual é o pH inicial da solução 0,15 M de NH3 (aq)? (b) Qual é o pH após a adição de 15,0 mL de uma solução 0,10 M de HCl(aq)? (c) Que volume de uma solução solução 0,10 M de HCl é necessário para atingir a metade do caminho até o ponto estequiométrico? (d) Calcule o pH nesse ponto. (e) Que volume de uma solução solução 0,10 M de HCl é necessário para atingir o ponto estequiométrico? (f) Calcule o pH no ponto estequiométrico.

Dado: K b   N H 3 = 1,8 × 10 - 5

K w = H + ∙ O H - = 1,00 × 10 - 14 ⟶ p H + p O H = 14

K h = K w / K b

Passo 1

(c)Pela equação do ponto estequiométrico pra reação entre NH3 e HCl (proporção estequiométrica de 1:1), a gente determina facilmente o volume em que ele ocorre:

C 1 ∙ V 1 = C 2 ∙ V 2

0,1 5 ∙ 1 5,0 = 0,10 ∙ V 2

V 2 = 22,5   m L

Mas como ele pede a metade desse volume, temos como resposta o volume V 2 = 1 1 , 25   m L .

Passo 2

(d)Como esse volume está na região anterior ao ponto estequiométrico, usamos a mesma fórmula que na letra (b) pra determinar o pH.

O H - = K b ∙ C 1 ∙ V 1 - C 2 ∙ V 2 C 2 ∙ V 2

Calculamos:

O H - = 0,000018 ∙ 0,15 ∙ 15 - 0,1 0 ∙ 1 1 , 25 0,1 0 ∙ 1 1 , 25 = 1,80 × 10 - 5   m o l / L

p O H = 4 , 74

∴ p H = 9,26

Resposta

(c) ∴ V 2 = 11 , 2 5   m L

(d) ∴ p H = 9,26

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