A amônia (NH3), molécula de estrutura semelhante à da fosfina, reage com água produzindo uma solução de…

Questão

A amônia (NH3), molécula de estrutura semelhante à da fosfina, reage com água produzindo uma solução de caráter básico. A reação que ocorre pode ser representada pela equação química NH3 (g) + H2O (l) ? NH4+ (aq) + OH- (aq) Uma solução aquosa de NH3 apresenta concentração inicial de 0,02 mol/L a 25°C. Nessas condições, o valor da concentração de íons OH-, em mol/L, é (FATEC 2019)

1. A) 2 × 10−4
2. B) 3 × 10−4
3. C) 4 × 10−4
4. D) 5 × 10−4
5. E) 6 × 10−4

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

1. Escreva a expressao da constante de basicidade para o equilibrio NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH-. Kb = [NH4+][OH-]/[NH3]. Como a agua liquida nao entra na expressao, nao aparece no denominador.
2. Seja x a concentracao de OH- formada. Pela estequiometria 1:1, [NH4+] = [OH-] = x. A concentracao de NH3 que sobra e aproximadamente 0,02 - x.
3. Como Kb = 1,8 x 10^-5 e pequeno, x e muito menor que 0,02 e podemos aproximar 0,02 - x por 0,02. Assim, Kb = x^2/0,02.
4. Isole x^2 = Kb x 0,02 = 1,8 x 10^-5 x 0,02 = 3,6 x 10^-7 mol^2/L^2.
5. Extraia a raiz quadrada: x = raiz(3,6 x 10^-7) = raiz(36 x 10^-8) = 6 x 10^-4 mol/L. Portanto [OH-] = 6 x 10^-4 mol/L, alternativa E.
6. Verificacao da aproximacao: x = 6 x 10^-4 e cerca de 3% de 0,02, o que confirma que a simplificacao e valida.
7. Justificativa das demais: A (2 x 10^-4), B (3 x 10^-4), C (4 x 10^-4) e D (5 x 10^-4) nao correspondem a raiz quadrada de 3,6 x 10^-7; a alternativa D e a mais atraente por ficar proxima do valor correto, mas nao e exata.

💡 Dica: Use a expressao de Kb com aproximacao x << 0,02 e extraia a raiz quadrada do produto Kb x c.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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