Calcule o pH de uma solução de hidroxilamina (NH2 OH) 0,10 mol^-1, a concentração de todas as espécies presentes e a porcentagem de dissociação desta base, à 25^circ C.
( Kb=9,55 times 10^-9 )

Passo 1

O enunciado pede o pH de uma solução de hidroxilamina NH2OH de concentração inicial C0=0,10,M, além das concentrações em equilíbrio de todas as espécies químicas envolvidas e da porcentagem de dissociação dessa base. O conteúdo principal aqui é o equilíbrio de uma base fraca em água, usando a constante de basicidade Kb.

Passo 2

Escrevemos a reação de dissociação de NH2OH em água e a expressão de Kb:
NH2OH + H2O <=ftharpoons NH3OH^+ + OH^-
Kb = l[NH3OH^+r],[OH^-]l[NH2OHr]
Nosso dado é Kb=9,55times10^-9.

Passo 3

Montamos a tabela ICE, chamando a quantidade dissociada de x:
c|ccc & NH2OH & NH3OH^+ & OH^- hline inicial (M) & 0,10 & 0 & 0 variação (M) & -x & +x & +x equilíbrio (M) & 0,10 - x & x & x çãí
Substituindo em Kb:
xcdot x0,10 - x = 9,55times10^-9
Como esperamos xll0,10, aproximamos 0,10 - xapprox0,10 e obtemos
x = raizKbtimes0,10 =raiz9,55times10^-9times0,10 approx3,09times10^-5,M

Passo 4

Em seguida calculamos o pOH e o pH:
pOH = -logl[OH^-r] = -log(3,09times10^-5) approx4,51,
pH = 14,00 - pOH approx14,00 - 4,51 = 9,49

Passo 5

As concentrações em equilíbrio são:
l[NH2OHr] = 0,10 - x approx0,10 - 3,09times10^-5 = 0,09997 M,
l[NH3OH^+r] = x approx3,09times10^-5 M,
l[OH^-r] = x approx3,09times10^-5 M,
e a concentração de H3O^+ é
l[H3O^+r] = Kwl[OH^-r] = 1,0times10^-143,09times10^-5 approx3,24times10^-10 M

Passo 6

A porcentagem de dissociação é
%dissociação = xC0times100% = 3,09times10^-50,10times100% approx0,031% çã

Resposta

pH approx 9,49 , l[NH2OHr]approx 0,09997,M
l[NH3OH^+r]approx 3,09 times 10^-5,M
l[OH^-r]approx 3,09 times 10^-5,M
l[H3O^+r]approx 3,24 times 10^-10,M
Porcentagem de dissociação approx 0,031%.

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