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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.
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