Em solução aquosa 0,10 M de NH4Cl, considerando o equilíbrio NH4+ ? NH3 + H+ com Ka(NH4+) = 5,6×10-10, estime…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em solução aquosa 0,10 M de NH4Cl, considerando o equilíbrio NH4+ ? NH3 + H+ com Ka(NH4+) = 5,6×10-10, estime o pH usando aproximação adequada.
- A) O pH da solução é 7,0, neutro.
- B) O pH pode ser calculado sem considerar a ionização.
- C) Para calcular pH, assume-se [NH3] = 0,10 M.
- D) Ka(NH4+) é igual a 5,6×10-7.
- E) pH ˜ 5,13
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- O NH4+ é o ácido conjugado da base fraca NH3, por isso se comporta como ácido fraco e libera H+ no equilíbrio NH4+ ⇌ NH3 + H+. O íon Cl- é proveniente de ácido forte e não hidrolisa, logo não altera o pH. Passo 2: Como Ka é pequeno e a concentração inicial é relativamente alta (C/Ka muito maior que 100), usa-se a aproximação de ácido fraco: [H+] = raiz quadrada de (Ka × C). Passo 3: Ka × C = 5,6×10^-10 × 0,10 = 5,6×10^-11. A raiz quadrada de 5,6×10^-11 é aproximadamente 7,48×10^-6 M. Passo 4: pH = -log(7,48×10^-6) = 6 - log(7,48) ≈ 6 - 0,87 = 5,13. Logo, o pH estimado é cerca de 5,13, que corresponde à alternativa E, em concordância com o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas: A) um sal de ácido fraco com base fraca não é necessariamente neutro, e o NH4+ é ácido, deixando a solução ácida; B) o pH depende justamente da ionização do NH4+, que é a fonte de H+; C) [NH3] não é 0,10 M, pois NH3 começa em zero e só se forma durante a ionização, sendo igual a [H+] na aproximação; D) o valor correto é 5,6×10^-10, e 5,6×10^-7 difere por uma potência de dez.
💡 Dica: Utilize a expressão de Ka para calcular o pH.
Alternativa por alternativa
Assume que todo sal dissolvido em água dá solução neutra, ignorando que o NH4+ é um ácido fraco que sofre hidrólise.
Acredita que o pH de um sal pode ser obtido sem considerar o equilíbrio, quando na verdade é justamente a ionização do NH4+ que produz os íons H+ responsáveis pela acidez.
Confunde o produto da ionização com o reagente, supondo que a amônia já está presente na concentração total de 0,10 M, quando inicialmente ela é zero e só se forma no equilíbrio.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre as concentrações de NH4+ e NH3, levando a um cálculo incorreto do pH.
Erra a potência de dez ao transcrever o valor da constante, trocando 10^-10 por 10^-7, o que faria o ácido ser muito mais forte do que realmente é.
Com [NH4+]0 = 0,10 M e Ka « C, assume-se [H+] = v(Ka·C) = v(5,6×10-10·0,10) = 7,48×10-6 M; pH = -log[H+] ˜ 5,13.
Raio-X da questão
pH de solução tampão
avaliacao
equilíbrio químico · cálculo de pH
Revisar o cálculo do pH em soluções ácidas e básicas.
O aluno pode confundir a relação entre as concentrações de NH4+ e NH3, levando a um cálculo incorreto do pH.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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