A 25^circ C, qual a concentração molar de H3 O^+ e OH^- em:
0,250 M de cloridrato de hidroxilamina? Ka( нолнз+) =1,10 times 10^-6нолнз

Passo 1

Beleza, vamos começar resumindo o que a questão está pedindo. A gente precisa encontrar a concentração molar de íons H3O^+ e OH^- numa solução de 0,250 M de cloridrato de hidroxilamina a 25^circ C. Para isso, vamos usar conceitos de química de ácidos e bases, especialmente o equilíbrio químico e a constante de ionização ácida ( Ka).

Passo 2

Primeiro, precisamos entender o que é o cloridrato de hidroxilamina. Ele é um sal formado pela combinação de hidroxilamina ( NH2OH) e ácido clorídrico ( HCl). Na água, esse sal se dissocia em íons NH2OH^+ e Cl^-.

Passo 3

Como temos a constante de ionização ácida ( Ka) da hidroxilamina, podemos usar essa informação para encontrar como o NH2OH^+ se comporta na solução. A equação de ionização será:
NH2OH^+ rightarrow NH2OH + H^+

Passo 4

Vamos montar a tabela de concentração inicial, mudanças e equilíbrio para essa reação. Inicialmente, temos 0,250 M de NH2OH^+ e praticamente nenhuma concentração de NH2OH e H^+.
Espécie Inicial (M) Mudança (M) Equilíbrio (M)
NH2OH^+ 0,250 -x 0,250 - x
NH2OH 0 +x x
H^+ 0 +x x

Passo 5

Agora, aplicamos a expressão da constante de ionização ácida ( Ka):
Ka = [NH2OH][H^+][NH2OH^+] = 1,10 times 10^-6
Substituindo os valores do equilíbrio:
1,10 times 10^-6 = x cdot x0,250 - x approx x^20,250
Aqui, assumimos que x é bem menor que 0,250, então 0,250 - x approx 0,250.

Passo 6

Resolvendo para x:
x^2 = 1,10 times 10^-6 times 0,250 = 2,75 times 10^-7
x = raiz2,75 times 10^-7 approx 5,24 times 10^-4 M
Então, a concentração de H^+ é aproximadamente 5,24 times 10^-4 M.

Passo 7

Para encontrar a concentração de OH^-, usamos a relação entre as concentrações de íons H^+ e OH^- na água, que é dada pela constante de ionização da água ( Kw = 1,0 times 10^-14 a 25^circ C):
Kw = [H^+][OH^-] = 1,0 times 10^-14
Sabendo que [H^+] = 5,24 times 10^-4 M, isolamos [OH^-]:
[OH^-] = 1,0 times 10^-145,24 times 10^-4 approx 1,91 times 10^-11 M

Resposta

A concentração molar de H3O^+ na solução é aproximadamente 5,24 times 10^-4 M e a concentração de OH^- é aproximadamente 1,91 times 10^-11 M.

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