CH3 NH2(aq)+H2 O(ell) rightarrow CH3 NH3(aq)^++OH(aq)^-
Dados: constante de basicidade ( Kb ) da metilamina a 25^circ C: 3,6 cdot 10^-4 ; log 6=0,78.
O valor do pH de uma solução aquosa de metilamina na concentração inicial de 0,1mol/L sob temperatura de 25^circ C é:
a) 2,22
b) 11,78
c) 7,8
d) 8,6
e) 9,87

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos apresenta uma reação de metilamina ( CH3 NH2) com água, formando CH3 NH3^+ e íons hidroxila ( OH^-). O conteúdo aqui é de química de ácidos e bases, especificamente sobre bases fracas e cálculo de pH. Vamos precisar usar a constante de basicidade ( Kb) da metilamina e algumas fórmulas de química para encontrar o pH da solução.

Passo 2

Primeiro, escrevemos a expressão da constante de basicidade ( Kb) para a reação dada:
Kb = [CH3 NH3^+][OH^-][CH3 NH2]
Sabemos que Kb = 3,6 times 10^-4 e a concentração inicial da metilamina é 0,1 mol/L.

Passo 3

Vamos assumir que a metilamina se ioniza um pouco na água. Chamamos o quanto se ioniza de x. Assim, podemos escrever:
  • [CH3 NH3^+] = x
  • [OH^-] = x
  • [CH3 NH2] = 0,1 - x
Como Kb é pequeno, x será bem menor que 0,1, então podemos aproximar 0,1 - x approx 0,1.

Passo 4

Substituindo na expressão da Kb:
3,6 times 10^-4 = x times x0,1
Isso simplifica para:
3,6 times 10^-4 = x^20,1
Multiplicando ambos os lados por 0,1:
x^2 = 3,6 times 10^-5

Passo 5

Resolvendo para x:
x = raiz3,6 times 10^-5 approx 6 times 10^-3 , mol/L
Aqui, x representa a concentração de íons OH^-.

Passo 6

Para encontrar o pOH, usamos:
pOH = -log [OH^-] = -log (6 times 10^-3)
Sabemos que log 6 approx 0,78, então:
pOH = - (0,78 - 3) = 2,22

Passo 7

Finalmente, lembrando que pH + pOH = 14:
pH = 14 - 2,22 = 11,78

Resposta

b) 11,78

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