de
são titulados com
. Qual é o pH no ponto de equivalência?
Passo 1
Beleza, vamos começar resumindo o que temos aqui. A gente tem 35,0 mL de uma base fraca, a amônia (NH₃), com concentração de 0,10 mol/L, que está sendo titulada com um ácido forte, o HNO₃, de concentração 0,25 mol/L. O que queremos saber é o pH exatamente no ponto de equivalência, ou seja, quando toda a NH₃ já virou seu íon conjugado NH₄⁺. Para resolver, vamos precisar de:
- calcular moles de NH₃ e o volume de HNO₃ para chegar ao ponto de equivalência;
- achar a concentração de NH₄⁺ no volume total da solução no ponto de equivalência;
- usar a constante de hidrólise ácida do NH₄⁺ (Ka) para achar [H⁺] e daí o pH.
Passo 2
Primeiro, moles de NH₃ inicial:
No ponto de equivalência, esses 0,00350 mol de NH₃ vão reagir 1:1 com HNO₃, então precisamos de 0,00350 mol de HNO₃. O volume de HNO₃ necessário é
Passo 3
No ponto de equivalência, o volume total da solução é
E todos os 0,00350 mol de NH₃ viraram NH₄⁺, então a concentração de NH₄⁺ é
Passo 4
Agora precisamos do Ka do NH₄⁺. A amônia tem Kb ≈ 1,8×10⁻⁵, e como
temos
Passo 5
Na hidrólise ácida de NH₄⁺, a gente monta:
A expressão é
Como a concentração inicial de NH₃ livre e H⁺ é zero (só vem da hidrólise), e a de NH₄⁺ é 0,0714 M, podemos usar a aproximação para ácidos fracos:
Resposta
Em seguida, o pH é