A ionização do amoníaco em água pode ser traduzida por
$$\mathrm{NH}_{3}(\mathrm{aq})+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{l}) \rightleftharpoons \mathrm{OH}^{-}(\mathrm{aq})+\mathrm{NH}_{4}^{+}(\mathrm{aq})$$
Considere uma solução aquosa de amoníaco, de concentração $0,10 \mathrm{~mol} \mathrm{~dm}^{-3}$, cujo $\mathrm{pH}$, a $25^{\circ} \mathrm{C}$, é $11,1$.
Questão:
Verifique que a ordem de grandeza da constante de basicidade do $\mathrm{NH}_{3}(\mathrm{aq})$, à mesma temperatura, é $10^{-5}$.
Apresente todas as etapas de resolução.
Fonte: IAVE
Fonte: IAVE
Resolução do Exercício:
Cálculo da concentração do ião hidróxido:
$$K_{\mathrm{w}}=\left|\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}\right|\left|\mathrm{OH}^{-}\right| \Rightarrow\left[\mathrm{OH}^{-}\right]=\frac{K_{\mathrm{w}}}{\left|\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}\right|}=\frac{1,0 \times 10^{-14}}{10^{-11,1}}=\frac{1,0 \times 10^{-14}}{7,943 \times 10^{-12}}=1,26 \times 10^{-3} \mathrm{~mol} \mathrm{~dm}^{-3}$$
De acordo com a estequiometria da reação e, desprezando a contribuição da autoionização da água, conclui-se que $\left[\mathrm{OH}^{-}\right]=\left[\mathrm{NH}_{4}^{+}\right]$cuja ordem de grandeza é $10^{-3} \mathrm{~mol} \mathrm{~dm}^{-3}$.
Como a ionização do amoníaco é pouco extensa (a concentração do ião amónio é cerca de $10^{2}$ vezes menor do que a do amoníaco), $\left[\mathrm{NH}_{3}\right]_{\text {eq }}$ é da mesma ordem de grandeza que $\left[\mathrm{NH}_{3}\right]_{\text {inicial: }} 10^{-1} \mathrm{~mol} \mathrm{~dm}^{-3}$.
Assim, a ordem de grandeza da constante de basicidade, $$K_{\mathrm{b}}=\frac{\left|\mathrm{NH}_{4}^{+}\right| \mathrm{OH}^{-} \mid}{\left|\mathrm{NH}_{3}\right|},\text{é}~ \frac{10^{-3} \times 10^{-3}}{10^{-1}}=10^{-5}$$.
Fonte: SPF