10,0 mL de uma solução 0,10 mol / L de NH3 são titulados com HCl 0,10 mol / L. Calcule o pH da solução depois da adição de:
9,0 mL do HCl

Passo 1

Beleza, então o exercício diz: “10,0 mL de uma solução 0,10 mol/L de NH₃ são titulados com HCl 0,10 mol/L. Calcule o pH depois de adicionar 9,0 mL de HCl.”
Isso é uma titulação de base fraca (NH₃) com ácido forte (HCl), e depois de parte da reação a gente acaba com uma mistura de NH₃ e seu sal NH₄⁺ – ou seja, um tampão. Para resolver vamos precisar de:
  1. Calcular moles iniciais de NH₃ e HCl.
  2. Ver como reage (NH₃ + HCl → NH₄⁺).
  3. Determinar as concentrações finais de NH₃ e NH₄⁺ no volume total.
  4. Aplicar a equação de Henderson–Hasselbalch para um par ácido/conjugado (usando pKₐ ou pK_b).

Passo 2

Primeiro, calcula os moles iniciais:
- moles de NH₃ = volume × concentração = 10,0 mL × 0,10 mol/L =
nNH3 = 0,0100,L times 0,10,mol/L = 1,0times10^-3,mol
- moles de HCl adicionados = 9,0 mL × 0,10 mol/L =
nHCl = 0,0090,L times 0,10,mol/L = 0,9times10^-3,mol

Passo 3

Na reação, cada mol de HCl consome 1 mol de NH₃ e forma 1 mol de NH₄⁺. Então:
- NH₃ remanescente = [NH3] = 0,1times10^-30,0190 = 5,26times10^-3,M, [NH4^+] = 0,9times10^-30,0190 = 4,74times10^-2,M mol
- NH₄⁺ formado = mol
Volume total após mistura = 10,0 mL + 9,0 mL = 19,0 mL = 0,0190 L.
Concentrações:

Passo 4

Para achar o pH de um tampão base fraca/ácido conjugado a gente usa Henderson–Hasselbalch.
Como temos NH₄⁺ (ácido conjugado) e NH₃ (base), dá pra fazer:
pOH = pKb + log[NH4^+][NH3]
O valor de pKb = -log(1,8times10^-5) approx 4,74 para NH₃ é pOH = 4,74 + log4,74times10^-25,26times10^-3 = 4,74 + log(9) approx 4,74 + 0,95 = 5,69 , então
pH = 14,00 - pOH = 14,00 - 5,69 = 8,31
Agora:
Por fim,

Resposta

O pH da solução após adicionar 9,0 mL de HCl é aproximadamente 8,31.

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