Partindo de
de cloreto de amônio
, calcule o volume de
necessário para obter solução com o pH de 9,580
Passo 1
Beleza, então a ideia aqui é a gente ter 50,00 mL de NH₄Cl 0,100 mol/L (ou seja, apenas o cátion NH₄⁺ em água) e adicionar NaOH 0,100 mol/L até que o pH fique 9,580.
Isso envolve:
Isso envolve:
- entender que NH₄⁺ é um ácido conjugado do NH₃, então, ao adicionar OH⁻, parte de NH₄⁺ vira NH₃ (é uma reação de neutralização).
- usar a equação de Henderson–Hasselbalch para sistemas ácido fraco/conjugado:
- fazer a conta de quantos mols de OH⁻ (e, por fim, quantos mL de NaOH) isso dá.
Passo 2
Primeiro, dados iniciais e teoria:
- Volume de NH₄Cl:
- Concentração de NH₄Cl:
- Logo, mols originais de NH₄⁺:
- Quando adicionamos
mol de OH⁻, ele converte exatamente mol de NH₄⁺ em NH₃:
NH₄⁺ + OH⁻ → NH₃ + H₂O. - No fim, teremos:
- Para usar Henderson–Hasselbalch, precisamos do
do par NH₄⁺/NH₃.
Sabemos que, então
Passo 3
Agora vamos aplicar Henderson–Hasselbalch:
Como ambos estão no mesmo volume final, a razão de concentrações é a razão de mols:
Isolando o logaritmo:
Logo,
Passo 4
Com a equação
multiplicamos em cruz:
Passo 5
Agora convertemos mols de OH⁻ em volume de NaOH 0,100 mol/L:
Resposta
Você deve adicionar aproximadamente 34,05 mL de solução de NaOH 0,100 mol/L para chegar em pH 9,580.