Calcule a massa de NH4 Cl necessária para preparar 200,00 mL de uma solução aquosa de NH4 Cl de pH igual a 4,74 , à 25^circ C. (Kb=1,8 times 10^-5)

Passo 1

O enunciado pede a massa de NH4Cl para preparar 200,00 mL de solução aquosa com pH 4,74 a 25^circC. O conteúdo necessário é equilíbrio ácido–base de um sal de base fraca ( NH4^+) e uso de constantes de equilíbrio (transformar Kb em Ka).

Passo 2

A constante de ionização ácida de NH4^+ é
Ka=KwKb =1times10^-141,8times10^-5 =5,56times10^-10

Passo 3

Do pH dado, obtemos a concentração de H^+:
[H^+]=10^-4,74=1,82times10^-5 M

Passo 4

No equilíbrio ácido
NH4^+<=ftharpoons H^+ + NH3
seja C a concentração inicial de NH4^+. Então em equilíbrio:
[H^+]=x,[NH3]=x,[NH4^+]=C-x
Assim,
Ka =[H^+][NH3][NH4^+] =x^2C-x ;Longrightarrow; C = x + x^2Ka

Passo 5

Substituindo x=1,82times10^-5 e Ka=5,56times10^-10:
C = 1,82times10^-5 + (1,82times10^-5)^25,56times10^-10 approx 0,596 M

Passo 6

O número de mols de NH4Cl é
n = C times V = 0,596 mol/Ltimes0,20000 L =0,11920 mol
A massa molar de NH4Cl é
M = 14,01 + 4times1,008 + 35,45 =53,49 g/mol,
logo a massa necessária é
m = ntimes M =0,11920times53,49 approx6,37 g

Resposta

6,37 g

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