Físico-Química ⇒ (UNI-RIO) Potencial hidrogeniônico - pH

[emanuel9393MOD]

Uma solução-tampão é preparada a partir de 6,4 g de [tex3]NH_{4}NO_{3}[/tex3] e 0,10 L de solução aquosa 0,080 mol/L de [tex3]NH_{4}OH[/tex3]. Sendo assim, determine: (H = 1, N = 14; O = 16)

a) o pH desta solução;
b) o pH após a adição de 700 mL de água destilada á solução tampão, justificando os cálculos. (Dados: [tex3]K_{b} = 1,8 \times 10^{-5}[/tex3]; [tex3]\log 1,8 = 0,26[/tex3])

[Atsuna]

a)

Em 6,4 g de [tex3]NH_{4}NO_{3}[/tex3], tem-se:

[tex3]1 mol ---> 80 g[/tex3]
[tex3]x ---> 6,4 g[/tex3]
[tex3]x = 0,08 mols[/tex3]

Na solução aquosa, tem-se:

[tex3]0,1\times 0,08 = 0,008 mols de NH_{4}NO_{3}[/tex3]

Na solução tampão, inicialmente, tem-se:

[tex3]NH_{4}OH -> NH_{4} + OH[/tex3]

Inicialmente: 0,008 mols -> 0,08 mols + 0 mols

No equilíbrio: (0,008 - x) -> (0,08 + x ) + x

[tex3]K_{b} = \frac{(0,08+x).x}{(0,008-x).0,1} = 1,8.10^{-5}[/tex3]

Para simplificar a conta, podemos considerar que, por ser um número muito pequeno, x não representa valor significante em relação a 0,08 e 0,008, portanto:

[tex3]K_{b} = \frac{(0,08).x}{(0,008).0,1} = 1,8.10^{-5}[/tex3]
[tex3]100.x= 1,8.10^{-5}[/tex3]
[tex3]x= 1,8.10^{-7}[/tex3]

[tex3]pOH = -log [OH] = - log [1,8.10^{-7}] = 7 - 0,26 = 6,74[/tex3]

[tex3]pH = 14 - 6,74 = 7,26[/tex3]

b) Ao adicionarmos 0,7 L, mudamos o volume total da solução de 0,1 para 0,8 L. Então:

[tex3]K_{b} = \frac{(0,08+x).x}{(0,008-x).0,8} = 1,8.10^{-5}[/tex3]
[tex3]K_{b} = \frac{(0,08).x}{(0,008).0,8} = 1,8.10^{-5}[/tex3]
[tex3]12,5.x= 1,8.10^{-5}[/tex3]
[tex3]x= 1,44.10^{-6}[/tex3]

[tex3]pOH = -log [OH] = - log [1,44.10^{-6}] = 6 - 0,16 = 5,84[/tex3]

[tex3]pH = 14 - 5,84 = 8,16[/tex3]

Essa última passagem talvez não esteja correta, pois não foi possível utilizar o valor de log dado no problema.