Qual o pH do cloreto de piridínio , C 5 H 6 NCl 0,03 mol / L(Kb da piridina =1,7 times 10-9) ?

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Queremos encontrar o pH de uma solução de cloreto de piridínio (C₅H₆NCl) com concentração de 0,03 mol/L. Para isso, vamos precisar entender conceitos de ácidos e bases, especialmente a relação entre a constante de dissociação básica (Kb) da piridina e a constante de dissociação ácida (Ka) do cloreto de piridínio. Vamos usar fórmulas de equilíbrio químico e relações entre Ka, Kb e Kw.

Passo 2

O cloreto de piridínio é o sal protonado da piridina, ou seja, atua como um ácido conjugado. Para encontrar o Ka desse ácido conjugado, usamos a relação entre Ka e Kb:
Ka times Kb = Kw
Onde a 25°C.

Passo 3

Vamos calcular o Ka do cloreto de piridínio:
Ka = KwKb = 1,0 times 10^-141,7 times 10^-9 approx 5,88 times 10^-6

Passo 4

Agora, escrevemos a equação de ionização do cloreto de piridínio na água:
C5H6NCl rightarrow C5H6NH^+ + Cl^-
Mas como estamos lidando com o ácido conjugado, a equação relevante para calcular o pH é:
C5H6NH^+ rightarrow C5H6N + H^+

Passo 5

Aplicamos a expressão de Ka = [C5H6N][H^+][C5H6NH^+] para essa reação:
Ka = x cdot x0,03 - x approx x^20,03
Assumindo que a concentração de 5,88 times 10^-6 = x^20,03 inicial é 0,03 M e que a variação é , temos:
Como é muito pequeno, podemos desprezar no denominador:

Passo 6

Resolvendo para x^2 = 5,88 times 10^-6 times 0,03 = 1,764 times 10^-7 :
x = raiz1,764 times 10^-7 approx 1,33 times 10^-4 , mol/L
Aqui, representa a concentração de íons H⁺.

Passo 7

Finalmente, calculamos o pH usando a fórmula:
pH = -log[H^+] = -log(1,33 times 10^-4)
pH approx 3,88

Resposta

O pH da solução de cloreto de piridínio a 0,03 mol/L é aproximadamente 3,88.

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