de uma solução
de
são titulados com
. Calcule o pH da solução depois da adição de:
do
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:
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:
- Calcular moles iniciais de NH₃ e HCl.
- Ver como reage (NH₃ + HCl → NH₄⁺).
- Determinar as concentrações finais de NH₃ e NH₄⁺ no volume total.
- 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 =
- moles de NH₃ = volume × concentração = 10,0 mL × 0,10 mol/L =
- moles de HCl adicionados = 9,0 mL × 0,10 mol/L =
Passo 3
Na reação, cada mol de HCl consome 1 mol de NH₃ e forma 1 mol de NH₄⁺. Então:
- NH₃ remanescente = mol
- NH₄⁺ formado = mol
Volume total após mistura = 10,0 mL + 9,0 mL = 19,0 mL = 0,0190 L.
Concentrações:
- NH₃ remanescente =
- NH₄⁺ formado =
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:
Como temos NH₄⁺ (ácido conjugado) e NH₃ (base), dá pra fazer:
O valor de
para NH₃ é
, então
Agora:
Por fim,
Resposta
O pH da solução após adicionar 9,0 mL de HCl é aproximadamente 8,31.