Quantos mols de cloreto de amônio deveriam ser adicionados a 25 mL de \mathrm{NH}_{3} 0,1 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} para baixar seu pH até 8,5 ?

Passo 1

O enunciado pede quantos mols de cloreto de amônio devem ser adicionados a 25 mL de uma solução de amônia 0,10,mol \,L^{-1} para que o pH da mistura passe a ser 8,5. O sistema resultante é um tampão base ( \mathrm{NH}_{3}/ \mathrm{NH}_{4}^{+}), e vamos usar a equação de Henderson–Hasselbalch para base:

Passo 2

Escrevendo a forma para bases:
pOH = pK_{b} + \log\frac{[NH_{4}^{+}]}{[NH_{3}]}
e lembrando que
pH + pOH = 14.

Passo 3

Queremos pH=8,5, logo
pOH = 14 - 8,5 = 5,5.
Como para a amônia K_{b}=1{,}8\times10^{-5}, temos
pK_{b} = -\log(1{,}8\times10^{-5}) \approx 4,75.
Então da equação de Henderson:
\log\frac{[NH_{4}^{+}]}{[NH_{3}]} = pOH - pK_{b} = 5,5 - 4,75 = 0,75 \quad\Longrightarrow\quad \frac{[NH_{4}^{+}]}{[NH_{3}]} = 10^{0,75} \approx 5,62.

Passo 4

Na concentração inicial de base temos
n_{NH_{3}} = 0,10\;\text{mol L}^{-1}\times0,025\;\text{L} = 0,00250\;\text{mol}.
Para manter a razão desejada entre [NH_{4}^{+}] e [NH_{3}], precisamos de
n_{NH_{4}^{+}} = 5,62 \times n_{NH_{3}} = 5,62 \times 0,00250 = 0,01406\;\text{mol}.

Resposta

1,41\times10^{-2} mol de cloreto de amônio.

Exercícios relacionados