Qual o pH no ponto de equivalência da titulação de 20,0 mL de NH4 OH 0,100 mol L^-1 com HNO3 0,100 mol L^-1 Kb=1 , 7 5 times 1 0^-5.

Passo 1

O enunciado pede o pH no ponto de equivalência da titulação de uma base fraca ( NH4OH) com um ácido forte ( HNO3). Nesse ponto formamos o cátion NH4^+, que sofre hidrólise ácida. Para resolver, vamos:
  1. Calcular a concentração de NH4^+ gerado.
  2. Determinar Ka de NH4^+ a partir de Kw e Kb.
  3. Montar o equilíbrio ácido e achar [H^+].
  4. Calcular o pH.

Passo 2

Calculamos o número de mols de NH4OH inicial e, em equivalência, a concentração de NH4^+:
nNH4OH = V times C = 20,0mL times 0,100molL^-1 = 0,00200mol
No ponto de equivalência esse mesmo número de mols vira NH4^+ em volume total
Vtotal = 20,0mL + 20,0mL = 40,0mL = 0,0400L,
logo
CNH4^+ = 0,002000,0400 = 0,0500molL^-1

Passo 3

O cátion NH4^+ é o ácido conjugado da base fraca. Calculamos
Ka = KwKb = 1,0times10^-141,75times10^-5 = 5,71times10^-10

Passo 4

Escrevemos a reação de dissociação ácida
NH4^+ <=ftharpoons NH3 + H^+,
com concentrações iniciais 0,0500, variação -x e formação de x. O equilíbrio dá
Ka = [NH3],[H^+][NH4^+] = x^20,0500 - xapproxx^20,0500
Daí
x = [H^+] = raizKa times 0,0500 = raiz5,71times10^-10times0,0500 =5,34times10^-6molL^-1

Passo 5

Finalmente
pH = -log([H^+]) = -log(5,34times10^-6) = 5,27

Resposta

O pH no ponto de equivalência é aproximadamente 5,27.

Exercícios relacionados