de uma solução
de
são titulados com
. Calcule o pH da solução depois da adição de:
do
Passo 1
Então, galera, o exercício diz o seguinte: a gente tem 10,0 mL de uma solução 0,10 mol/L de NH₃ (uma base fraca) e vai titular com HCl 0,10 mol/L. Queremos descobrir o pH depois de adicionar 5,0 mL desse HCl.
Conteúdo: química de ácido-base, titulação de base fraca e tampão. Vamos precisar de:
Conteúdo: química de ácido-base, titulação de base fraca e tampão. Vamos precisar de:
- Cálculo de mols de NH₃ e HCl
- Formação de NH₄⁺ na neutralização
- Cálculo de concentrações após mistura
- Equação de Henderson–Hasselbalch (
) - Relação
Passo 2
Calcular quantos mols de NH₃ tínhamos e quantos mols de HCl foram adicionados:
- Mols de NH₃ iniciais =
. - Mols de HCl adicionados =
.
Na reação HCl + NH₃ → NH₄⁺ + Cl⁻, todo HCl consome NH₃ na proporção 1:1, formando NH₄⁺. Logo:
- NH₃ remanescente =
. - NH₄⁺ formado =
.
Passo 3
Volume total após adição =
.
Concentrações no sistema:
Concentrações no sistema:
-
. -
.
Passo 4
Agora é tampão de base fraca (NH₃) e seu ácido conjugado (NH₄⁺). A gente usa Henderson–Hasselbalch:
Mas temos
E como
,
Passo 5
Como as concentrações de NH₃ e NH₄⁺ são iguais, o termo
vira
. Logo:
Resposta
O pH da solução após adicionar 5,0 mL de HCl é aproximadamente 9,26.