de uma solução
de
são titulados com
. Calcule o pH da solução depois da adição de:
do
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que o exercício pede. A gente tem 10,0 mL de uma solução 0,10 mol/L de NH₃ e vai titular isso com HCl 0,10 mol/L. O ponto que nos interessa é justo depois de adicionar 10,0 mL de HCl, ou seja, estamos no ponto de equivalência (tudo de NH₃ virou NH₄⁺). Para resolver, vamos precisar de:
- Estequiometria básica (contar mols e volumes)
- Conceito de ácido fraco (NH₄⁺) e cálculo de pH pelo
Passo 2
Primeiro, calculamos os mols de NH₃ que tínhamos:
Como o HCl também é 0,10 mol/L e usamos 10,0 mL, moles de HCl adicionados são:
Ou seja, emparelharam certinho: NH₃ + HCl ⇒ NH₄⁺ + Cl⁻, terminamos só com NH₄⁺ na solução.
Passo 3
Volume total da solução agora é
Como todo NH₃ virou NH₄⁺, número de mols de NH₄⁺ é 0,0010 mol. A concentração de NH₄⁺ é
Passo 4
NH₄⁺ é um ácido fraco, e o
dele é dado por
Para ácidos fracos vale a fórmula aproximada
onde
é a concentração inicial do ácido (aqui
M) e
.
Passo 5
Calculando
:
Agora a pH:
Resposta
O pH da solução no ponto de equivalência (após adicionar 10,0 mL de HCl) é aproximadamente 5,28.