Calcule o pH das seguintes soluções de sais, justifique com os cálculos:
d)
(P.M.
) em 450 mL de água
(Dados:
)
d)
(Dados:
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos que calcular o pH de uma solução feita com 15,5 g de CH₃NH₃Cl dissolvidos em 450 mL de água. Isso envolve conceitos de química ácido-base, especialmente sobre como sais se comportam na água. Para resolver, vamos precisar calcular a concentração molar do sal na solução e usar a constante de basicidade (Kb) do NH₃ para achar o pH.
Passo 2
Primeiro, vamos descobrir quantos mols de CH₃NH₃Cl temos. Sabemos que a massa do sal é 15,5 g e o peso molecular (PM) é 66 g/mol.
Passo 3
Agora, vamos calcular a concentração molar da solução. Dissolvemos 0,235 mol em 450 mL de água, que é igual a 0,450 L.
Passo 4
O sal CH₃NH₃Cl se dissocia completamente na água:
Aqui, o íon CH₃NH₃⁺ é a conjugada de uma base fraca (CH₃NH₂), o que significa que ele vai se comportar como um ácido fraco na água, liberando íons H⁺.
Passo 5
Para encontrar o pH, precisamos calcular a concentração de íons H⁺ gerados pela hidrólise do CH₃NH₃⁺. A constante de basicidade (Kb) do NH₃ é 3,7 × 10⁻⁴. Usamos a relação entre a constante de acidez (Ka) e Kb:
Onde Kw é a constante da água (1,0 × 10⁻¹⁴).
Então,
Passo 6
A reação de hidrólise do CH₃NH₃⁺ é:
A expressão da constante Ka é:
Assumindo que a concentração de H₃O⁺ gerada é x,
Passo 7
Finalmente, o pH é calculado usando a fórmula:
Resposta
O pH da solução é aproximadamente 5,92.