Calcule o pOH e a porcentagem de base protonada em uma solução de 0,20
de C 3 H 7 NH 2 (propilamina) em água. A constante de ionização da propilamina (Kb) é
.
Passo 1
Beleza, vamos começar resumindo o que a gente tem aqui. A gente precisa calcular o pOH e a porcentagem de base protonada numa solução de 0,20 mol/L de propilamina (
) em água. Para isso, vamos usar a constante de ionização da propilamina (
), que é
. Vamos precisar entender um pouco sobre equilíbrio químico de bases e como usar a constante de ionização para encontrar as concentrações das espécies na solução.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa
. A constante de ionização de uma base (
) nos diz o quanto a base se ioniza em água, ou seja, a tendência dela de aceitar um próton (
) e formar sua espécie protonada. Para a propilamina, a reação de ionização é:
Aqui, a propilamina (
) atua como base e aceita um próton, formando
e liberando íons hidroxila (
).
Passo 3
Vamos montar uma tabela de equilíbrio (tabela ICE) para organizar as concentrações:
Espécie | Inicial (mol/L) | Variação (mol/L) | Equilíbrio (mol/L) |
---|---|---|---|
|
0,20 |
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|
Aqui,
representa a quantidade de propilamina que se ioniza.
Passo 4
Agora, vamos usar a expressão da constante de ionização
:
Substituindo as concentrações do equilíbrio:
Como
é pequeno, podemos assumir que
é bem menor que 0,20, então
. Assim, simplificamos a equação para:
Passo 5
Vamos resolver para
:
Então,
.
Passo 6
Agora, vamos calcular o pOH usando a fórmula:
Substituindo:
Passo 7
Para encontrar a porcentagem de base protonada, ou seja, a fração de propilamina que se ionizou, usamos a relação:
Substituindo os valores:
Resposta
O pOH da solução é aproximadamente 1,85 e a porcentagem de base protonada é cerca de 7,07%.