UFPA 2014/1
O hidróxido de amônio, NH4OH, é uma base fraca obtida a partir da ionização da amônia, existindo, por isso, somente em solução aquosa, como representado na equação química,
NH3(g) + H2O(l) ↔ NH4OH(aq) ↔ NH4+(aq) + OH–(aq)
O mesmo é utilizado como reagente pela indústria química na produção de tinturas de cabelo, produtos branqueadores de tecidos, fertilizantes agrícolas, lubrificantes, dentre outras aplicações. Considerando que uma solução aquosa 1,0 mol/L de hidróxido de amônio possui grau de ionização de 4,0%, a constante de ionização desta base é, aproximadamente,
9,6 x 10–7
7,2 x 10–6
4,5 x 10–5
2,8 x 10–4
1,7 x 10–3
Resolução
Resolução passo a passo
Para bases fracas, a constante de ionização (ou constante de basicidade) \(K_b\) é expressa por
\[K_b = \dfrac{[\text{NH}_4^+][\text{OH}^-]}{[\text{NH}_4\text{OH}] }\]
Quando se conhece o grau de ionização (\(\alpha\)), pode-se usar a relação direta:
\[K_b = \dfrac{\alpha^{2}\,C}{1-\alpha}\]
- \(C\) = concentração inicial da base (1,0 mol L−1)
- \(\alpha\) = 4,0 % = 0,04
Substituindo:
\[K_b = \frac{(0{,}04)^2\times1,0}{1-0{,}04}=\frac{0{,}0016}{0{,}96}\approx1,67\times10^{-3}\]
Arredondando para dois algarismos significativos:
\(K_b \approx 1,7\times10^{-3}\)
Logo, a alternativa correta é E.
Dicas
Erros Comuns
Conceitos essenciais
- Grau de ionização (α): fração das moléculas que se ioniza em solução. Para bases fracas, \([\text{OH}^-]=\alpha C\).
- Constante de ionização (Kb): medida da força da base. Para uma base fraca monoprótica: \(K_b = \dfrac{\alpha^{2}C}{1-\alpha}\).
- Relação \(\alpha \ll 1\): quando \(\alpha\) << 1, pode-se aproximar \(1-\alpha\approx1\). Aqui, 4 % é relativamente pequeno, mas calculamos sem a aproximação para maior exatidão.
