Question

considere uma solução aquosa de NH3 de concentração 0,1 mol/l-1 e calcule a concentração dos íons OH- e H+ , calcule também o pH desta solução . Use Kb = 1,80x10^-5 ?

Answer 1

A amônia tem caráter básico, pois captura um H+ da água, liberando OH- em solução:
NH3 + H2O --> NH4+ + OH-

A constante de ionização desta base é calculada por:
Kb=[NH4+].[OH-]/[NH3]

A concentração de água não entra na equação por ela é o solvente e considerada então constante.

Cada mol de NH3 ASSOCIADO a H+ forma um de NH4+ e um de OH-, então podemos dizer que: [NH4+] = [OH]
E que a quantidade de NH3 associado será igual a OH-
Então a equação da constante de equilíbrio da base fica:
Kb=[OH].[OH]/[NH3]
Ou:
Kb=[OH]²/[NH3]

A concentração de NH3 no denominador é a de que não virou NH4+ (não se associou a H+), e isto será a concentração inicial (total) menos o que associou-se. E sabemos que a quantidade que se associou é igual a quantidade de OH-, então:
[NH3]=[NH3]i - [OH]

[NH3]i=0,1mol/L

Montando a equação:
Kb=[OH]²/(0,1-[OH])

Arrumando a equação:
Kb.(0,1-[OH]) = [OH]²
0,1.Kb -Kb.[OH]=[OH]²
Então, teremos a equação do segundo grau:
[OH]² +Kb[OH] -0,1.Kb
Assim:
[OH]² +1,8.10^-5.[OH] -1,8.10^-6
Fazendo baskara:
Teremos, duas raízes:
[OH]=1,333.10^-3 mol/L
[OH]=-1,3517.10^-3 mol/L   (é negativa, então descartamos ela)

A concentração de OH- será:
[OH-]=1,333.10^-3 mol/L

Esta é a maneira mais correta de se calcular a concetração. Mas se soubermos que o NH3 é uma base fraca (seu Kb é pequeno), então sua associação, formando OH é baixa, logo a concentração de Oh é baixa comparado a concentração inicial de NH3.
[NH3]=[NH3]i - [OH]       Se [OH] <<[NH3]i   então:
[NH3]≈[NH3i]
Desta forma o denominador da equação da constante de equilíbrio poderia ser simplificado:
Kb=[OH]²/(0,1-[OH])   ---->  Kb=[OH]²/0,1

Assim, não seria necessário fazer bákara:
[OH]²=0,1.Kb
[OH]²=1,8.10^-6
[OH]=  1,342.10^-3  mol/L

O que é praticamente o mesmo valor da que calculamos antes.
Lembrando que essa simplificação só se aplica a ácido e bases fracos, que terão baixa ionização/dissociação.

Tendo o valor de [OH-], podemos calcular o pOH
pOH=-log[OH-]
pOH=-log 1,333.10^-3 = 2,87

Como pH + pOH = 14
Achamos o pH:
pH=14-2,87=11,13

E se temos o pH, podemos achar a quantidade de íons H+
pH=-log[H+]
log[H+]=-11,13
[H+]= 7,413.10^-12 mol/L

Espero ter ajudado =)

Answer 2

Resposta:

porque ficou como 10^-3  a concentração de OH

Explicação:

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