Calcule o pH de uma solução preparada misturando 5 mL de amônia 0,1 M com 10 mL de ácido clorídrico 0,02 M. pKb=4,76 (Resp=9,42)

Passo 1

O enunciado pede o pH de uma solução obtida ao misturar 5 mL de amônia 0,1 M com 10 mL de HCl 0,02 M. Isso envolve reação ácido–base (neutralização parcial), formação de tampão NH4^+/NH3 e uso da equação de Henderson–Hasselbalch para bases, dado pKb=4,76.

Passo 2

Calcular os mols de reagentes antes da reação:
nNH3 = 0,005 Ltimes 0,10 mol/L=5,0times10^-4 mol,
nHCl = 0,010 Ltimes 0,02 mol/L=2,0times10^-4 mol

Passo 3

Na neutralização, HCl consome igualmente NH3:
NH3+HClto NH4^++Cl^-
Como nHCl<nNH3, sobra base. Moles após reação:
nNH4^+=2,0times10^-4 mol, nNH3,;restante=5,0times10^-4-2,0times10^-4=3,0times10^-4 mol

Passo 4

O volume total é 5,0+10,0=15,0 mL=0,015 L. Logo, concentrações finais:
[NH4^+]=2,0times10^-40,015=0,0133 M, [NH3]=3,0times10^-40,015=0,0200 M

Passo 5

Para bases usamos a forma de Henderson–Hasselbalch em pOH:
pOH = pKb + log[NH4^+][NH3] =4,76+log0,01330,0200 =4,76+log(0,6667) approx4,76-0,1761=4,5839
E então
pH=14,00-pOH=14,00-4,5839approx9,4161approx9,42

Resposta

O pH da solução é aproximadamente 9,42.

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