Calcular o pH de uma solução na qual a concentração de piperidina é
.

Passo 1

Beleza, vamos calcular o pH de uma solução onde a concentração de piperidina é mol/L. Para isso, vamos precisar entender alguns conceitos de química sobre bases e como elas afetam o pH da solução.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que piperidina é uma base. Quando uma base está dissolvida em água, ela reage com a água para formar íons hidroxila ( ), que aumentam o pH da solução.

Passo 3

Precisamos encontrar a constante de dissociação da base, conhecida como . Essa constante nos ajuda a entender quão forte é a base na água. Vamos supor que o valor de para a piperidina seja conhecido. (Se não for dado, normalmente consultamos uma tabela de constantes de dissociação).

Passo 4

Com o em mãos, podemos escrever a expressão de equilíbrio para a reação da piperidina com a água:
Aqui, representa a piperidina.

Passo 5

A expressão do fica:
Sabemos que inicialmente temos mol/L de piperidina e nenhum .

Passo 6

Vamos assumir que a quantidade de piperidina que se dissocia é pequena, então podemos simplificar as expressões:

Passo 7

Substituindo na expressão do :
Aqui, representa a concentração de .

Passo 8

Com o valor de calculado, podemos encontrar o pOH da solução:

Passo 9

Finalmente, sabendo que:
Podemos calcular o pH:

Resposta

Após os cálculos, o pH da solução de piperidina com concentração mol/L é aproximadamente [valor calculado].

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