Calcule o pH de uma solução 0,20 mol L-1 de metilamina,
, em água. Dado:
.
Passo 1
Beleza, vamos calcular o pH de uma solução de 0,20 mol/L de metilamina (
) em água. Para isso, vamos usar conceitos de equilíbrio químico envolvendo bases, especificamente a constante de dissociação básica (
). Precisamos entender como a metilamina reage na água e como isso afeta o pH da solução.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a reação da metilamina em água. Como a metilamina é uma base, ela vai aceitar um próton (H⁺) da água:
Passo 3
Agora, vamos escrever a expressão da constante de dissociação básica (
) para essa reação:
Sabemos que
e a concentração inicial de metilamina é 0,20 mol/L.
Passo 4
Vamos chamar a concentração de
formada de
. Assim, em equilíbrio:
Assumimos que
é pequeno comparado a 0,20, então podemos simplificar para
.
Passo 5
Substituindo na expressão da
:
Multiplicando ambos os lados por 0,20:
Passo 6
Agora, tiramos a raiz quadrada para encontrar
:
Essa é a concentração de
na solução.
Passo 7
Para encontrar o pH, primeiro precisamos calcular o pOH:
Passo 8
Sabemos que:
Então:
Resposta
O pH da solução de 0,20 mol/L de metilamina é aproximadamente 11,93.