Para cada solução de base a seguir determine [OH^-],[H3 O^+], pH e pOH.
a. NaOH 0,15 M
b. Ca(OH)2 1,5 cdot 10^-3 M
c. Uma solução 0,075 mol / L de etilamina (C2 H5 NH2)(Kb 6,4.10^-4)

Passo 1

Resumo da questão: Temos três soluções de bases diferentes e precisamos determinar para cada uma a concentração de íons hidroxila [ OH^- ], a concentração de íons hidrônio [ H3O^+ ], o pH e o pOH. Vamos utilizar conceitos de química ácido-base, como a dissociação de bases fortes e fracas, além das relações entre OH^-, H3O^+, pH e pOH.

Passo 2

Parte a: NaOH , 0,15 , M
NaOH é uma base forte, o que significa que ela se dissocia completamente em solução aquosa:
NaOH Na^+ + OH^-
Portanto, a concentração de íons hidroxila [ OH^- ] é igual à concentração inicial da base:
[ OH^- ] = 0,15 , M

Passo 3

Para encontrar a concentração de íons hidrônio [ H3O^+ ], usamos a constante de ionização da água ( Kw):
Kw = [ H3O^+ ] cdot [ OH^- ] = 1,0 times 10^-14
Rearranjando para encontrar [ H3O^+ ]:
[ H3O^+ ] = Kw[ OH^- ] = 1,0 times 10^-140,15 approx 6,67 times 10^-14 , M

Passo 4

Calculando o pOH e o pH:
pOH = -log [ OH^- ] = -log (0,15) approx 0,823
pH = 14 - pOH = 14 - 0,823 = 13,177

Passo 5

Parte b: Ca(OH)2 , 1,5 times 10^-3 , M
Ca(OH)2 é uma base forte que se dissocia completamente produzindo dois íons hidroxila por cada unidade de base:
Ca(OH)2 Ca^2+ + 2, OH^-
Portanto, a concentração de íons hidroxila é:
[ OH^- ] = 2 times 1,5 times 10^-3 , M = 3 times 10^-3 , M

Passo 6

Calculando a concentração de íons hidrônio:
[ H3O^+ ] = Kw[ OH^- ] = 1,0 times 10^-143 times 10^-3 approx 3,33 times 10^-12 , M

Passo 7

Calculando o pOH e o pH:
pOH = -log [ OH^- ] = -log (3 times 10^-3) approx 2,523
pH = 14 - pOH = 14 - 2,523 = 11,477

Passo 8

Parte c: Solução de etilamina (C2H5NH2) , 0,075 , mol/L com Kb = 6,4 times 10^-4
A etilamina é uma base fraca que não se dissocia completamente. Vamos considerar o equilíbrio da seguinte reação:
C2H5NH2 + H2O rightarrow C2H5NH3^+ + OH^-
Vamos chamar a concentração de OH^- formada de x.
A expressão da constante de base Kb é:
Kb = [C2H5NH3^+][OH^-][C2H5NH2]
Assumindo que a variação na concentração de C2H5NH2 é desprezível, temos:
6,4 times 10^-4 = x times x0,075
x^2 = 6,4 times 10^-4 times 0,075 = 4,8 times 10^-5
x = raiz4,8 times 10^-5 approx 6,93 times 10^-3 , M
Portanto,
[ OH^- ] approx 6,93 times 10^-3 , M

Passo 9

Calculando a concentração de íons hidrônio:
[ H3O^+ ] = Kw[ OH^- ] = 1,0 times 10^-146,93 times 10^-3 approx 1,44 times 10^-12 , M

Passo 10

Calculando o pOH e o pH:
pOH = -log [ OH^- ] = -log (6,93 times 10^-3) approx 2,16
pH = 14 - pOH = 14 - 2,16 = 11,84

Resposta

a. [ OH^- ] = 0,15 , M, [ H3O^+ ] approx 6,67 times 10^-14 , M, pH approx 13,18, pOH approx 0,82
b. [ OH^- ] = 3 times 10^-3 , M, [ H3O^+ ] approx 3,33 times 10^-12 , M, pH approx 11,48, pOH approx 2,52
c. [ OH^- ] approx 6,93 times 10^-3 , M, [ H3O^+ ] approx 1,44 times 10^-12 , M, pH approx 11,84, pOH approx 2,16

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