Calcule o pOH e a porcentagem de base protonada em uma solução de 0,20 mol / L de C 3 H 7 NH 2 (propilamina) em água. A constante de ionização da propilamina (Kb) é 1,0 times 10-3^wed>=.

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 C3H7NH2 + H2O rightarrow C3H7NH3^+ + OH^- . 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 Kb = [C3H7NH3^+][OH^-][C3H7NH2] :
1,0 times 10^-3 = (x)(x)0,20 - x
Substituindo as concentrações do equilíbrio:
1,0 times 10^-3 = x^20,20
Como é pequeno, podemos assumir que é bem menor que 0,20, então . Assim, simplificamos a equação para:

Passo 5

Vamos resolver para x^2 = 1,0 times 10^-3 times 0,20 :
x^2 = 2,0 times 10^-4
x = raiz2,0 times 10^-4
x = 1,414 times 10^-2 , mol/L
Então, .

Passo 6

Agora, vamos calcular o pOH usando a fórmula:
pOH = -log [OH^-]
Substituindo:
pOH = -log (1,414 times 10^-2)
pOH approx -(-1,85)
pOH approx 1,85

Passo 7

Para encontrar a porcentagem de base protonada, ou seja, a fração de propilamina que se ionizou, usamos a relação:
% , protonada = ( [C3H7NH3^+][C3H7NH2] + [C3H7NH3^+] ) times 100%
Substituindo os valores:
% , protonada = ( 1,414 times 10^-20,20 ) times 100%
% , protonada = ( 0,0707 ) times 100%
% , protonada approx 7,07%

Resposta

O pOH da solução é aproximadamente 1,85 e a porcentagem de base protonada é cerca de 7,07%.

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