Exemplo 2: Calcule o pH de uma solução tampão formada por 0,200 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} de amônia e 0,300 \mathrm{mol} / \mathrm{L} de cloreto de amônio. Ka do íon amônio =5,7 \times 10^{-10}

Passo 1

O enunciado pede o cálculo do pH de uma solução tampão composta por \ce{NH3} (base fraca) e seu sal \ce{NH4+} (ácido conjugado). Vamos usar a equação de Henderson–Hasselbalch, que relaciona o pH ao pKa do par ácido/base e às concentrações das espécies.

Passo 2

Primeiro calculamos \mathrm{p}K_{a} do íon amônio a partir de \mathrm{K}_{a}=5,7\times10^{-10}. Pela definição,
\mathrm{p}K_{a} = -\log\bigl(5,7\times10^{-10}\bigr)\approx 9,24.

Passo 3

A equação de Henderson–Hasselbalch para o par \ce{NH4+}/\ce{NH3} é
\mathrm{pH} = \mathrm{p}K_{a} + \log\frac{[\ce{base}]}{[\ce{ácido}]} = \mathrm{p}K_{a} + \log\frac{[\ce{NH3}]}{[\ce{NH4+}]}.á

Passo 4

Substituindo [\ce{NH3}]=0,200 mol/L e [\ce{NH4+}]=0,300 mol/L:
\mathrm{pH} = 9,24 + \log\frac{0,200}{0,300} = 9,24 + \log(0,6667) = 9,24 - 0,176 \approx 9,07.

Resposta

O pH da solução tampão é aproximadamente 9,07.

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