Calcule o valor do pH da solução tampão cuja concentração de NH4 Cl é 0,0400 mol L^-1 e a de NH3 é 0,0300 mol L^-1. ( Kb=1,75 times 10^-5 ).

Passo 1

Beleza, o enunciado pede para calcular o pH de uma solução “tampão” feita de NH₄Cl (0,0400 mol L⁻¹) e NH₃ (0,0300 mol L⁻¹). Estamos em um tópico de equilíbrio ácido‐base, mais precisamente tampões de base fraca e seu sal. Para resolver, vamos precisar da constante de dissociação da base (Kb), converter para pKa e usar a equação de Henderson–Hasselbalch.

Passo 2

Lembra que uma solução tampão de base fraca + seu sal (aqui NH₃ + NH₄⁺) mantém o pH estável. A fórmula mágica é:
pH = pKa + log[base][ácido conjugado]á
Nesse caso, a “base” é NH₃ e o “ácido conjugado” é NH₄⁺ (proveniente do NH₄Cl).

Passo 3

Antes de aplicar, precisamos do pKa de NH₄⁺. Como temos Kb de NH₃, usamos:
  1. pKb = -log(Kb)
  2. pKa = 14 - pKb

Passo 4

Vamos calcular passo a passo:
  1. pKb = .

    – Logo, .
  2. pKa = .

Passo 5

Agora sim, aplicamos Henderson–Hasselbalch:
pH = 9,243 + log[NH3][NH4^+] = 9,243 + log0,03000,0400
Calculando a razão: pH = 9,243 - 0,125 = 9,118, e .
Então:

Resposta

O pH da solução tampão é aproximadamente 9,12.

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