- Uma base fraca hipotética do tipo,
, apresenta
e
. Qual será o pH de uma solução dessa base na concentração de
?
Passo 1
Beleza, vamos resolver juntos esse exercício! A gente tem uma base fraca do tipo
com duas constantes de dissociação
e
. A gente quer descobrir qual é o pH de uma solução dessa base com concentração de
. Para isso, vamos usar conceitos de equilíbrio químico e cálculo de pH em soluções básicas.
Passo 2
Primeiro, vamos entender que
é uma base diprótica, ou seja, ela pode liberar dois íons hidróxido (
) na água. A reação de dissociação ocorre em duas etapas:
- Primeira dissociação:
Com constante de base
.
- Segunda dissociação:
Com constante de base
.
Passo 3
Vamos chamar a concentração inicial da base de
. Ao estabelecer o equilíbrio, vamos considerar que
mol/L da base libera seu primeiro
e
mol/L libera o segundo
. Então, no equilíbrio:
Passo 4
Vamos usar as expressões das constantes de base para montar as equações de equilíbrio:
Para a primeira dissociação:
Para a segunda dissociação:
Passo 5
Observando que
é muito maior que
, podemos simplificar assumindo que
é muito pequeno em comparação com
. Assim,
pode ser desprezado, e
.
Substituindo na primeira equação:
Passo 6
Com
, vamos calcular o pOH:
Agora, lembrando que:
Resposta
O pH da solução é aproximadamente
.