Calcule o pH de uma solução de amônia (NH3) 0,5 mol L^-1 a 25^circ C.

Passo 1

Então, o que temos aqui é um exercício de química onde precisamos calcular o pH de uma solução de amônia ( NH3) com concentração de 0,5 , mol cdot L^-1 a 25^circ C. Vamos usar conceitos de equilíbrio químico e teoria dos ácidos e bases para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, precisamos lembrar que a amônia é uma base fraca. Isso significa que ela não se dissocia completamente na água. A reação de dissociação da amônia na água é:
NH3 + H2O rightarrow NH4^+ + OH^-

Passo 3

Vamos precisar do valor da constante de base ( Kb) da amônia. Para a amônia, Kb = 1,8 times 10^-5 a 25^circ C.

Passo 4

Agora, vamos montar uma tabela de concentração para a reação de equilíbrio:
ccc & NH3 & NH4^+ & OH^- Inicial & 0,5 & 0 & 0 Variação & -x & +x & +x Equilíbrio & 0,5 - x & x & x çãí

Passo 5

Substituímos os valores na expressão da constante de base:
Kb = [NH4^+][OH^-][NH3] = x cdot x0,5 - x = x^20,5 - x = 1,8 times 10^-5

Passo 6

Assumimos que x é muito pequeno comparado a 0,5, então podemos simplificar 0,5 - x approx 0,5. Assim, a equação fica:
x^20,5 = 1,8 times 10^-5 x^2 = 1,8 times 10^-5 times 0,5 x^2 = 9,0 times 10^-6 x = raiz9,0 times 10^-6 x = 3,0 times 10^-3 , mol cdot L^-1
Aqui, x representa a concentração de íons OH^-.

Passo 7

Agora que temos a concentração de OH^-, podemos encontrar o pOH:
pOH = -log [OH^-] = -log (3,0 times 10^-3) approx 2,52

Passo 8

Finalmente, lembrando que pH + pOH = 14 a 25^circ C, podemos calcular o pH:
pH = 14 - pOH = 14 - 2,52 = 11,48

Resposta

O pH da solução de amônia é aproximadamente 11,48.

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