Determine todas as concentrações de uma solução de
. Utilize inicialmente a equação simplificada e verifique se as simplificações são válidas. Dado
.
As aproximações são válidas.
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que o exercício pede. A gente tem uma solução de cloreto de amônio, ou seja, NH₄Cl 0,001 mol/L. Queremos achar todas as concentrações em solução: [NH₄⁺], [NH₃], [H₃O⁺] e [OH⁻]. Isso é um problema de equilíbrio ácido-base (hidrólise do NH₄⁺), usando a constante de acidez
Pra resolver vamos montar a tabela de equilíbrio, usar a expressão de
, fazer a aproximação
, calcular
e depois verificar se essa aproximação valeu.
Passo 2
Escrevendo a reação de hidrólise do cátion amônio:
Montamos a tabela de concentrações iniciais e em equilíbrio:
• Inicial:
• Variação:
• Equilíbrio:
A expressão de
é
Como
é bem pequeno, a gente supõe
, então
Isolando
:
Passo 3
Vamos checar se a aproximação
é válida:
ou seja, tá ok.
Agora já temos
Passo 4
Pra fechar, falta achar [OH⁻]. Usamos
então
E verificamos rapidinho se isso é muito pequeno frente a [H₃O⁺]:
logo também está valendo a nossa conta.
Resposta
[\mathrm{NH_4^+}] = 1{,}00\times10^{-3},M
[\mathrm{NH_3}] = 7{,}48\times10^{-7},M
[\mathrm{H_3O^+}] = 7{,}48\times10^{-7},M
[\mathrm{OH^-}] = 1{,}34\times10^{-8},M
[\mathrm{NH_3}] = 7{,}48\times10^{-7},M
[\mathrm{H_3O^+}] = 7{,}48\times10^{-7},M
[\mathrm{OH^-}] = 1{,}34\times10^{-8},M