Qual o pH do cloreto de piridínio ,
da piridina
?
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:
Onde
a 25°C.
Passo 3
Vamos calcular o Ka do cloreto de piridínio:
Passo 4
Agora, escrevemos a equação de ionização do cloreto de piridínio na água:
Mas como estamos lidando com o ácido conjugado, a equação relevante para calcular o pH é:
Passo 5
Aplicamos a expressão de
para essa reação:
Assumindo que a concentração de
inicial é 0,03 M e que a variação é
, temos:
Como
é muito pequeno, podemos desprezar
no denominador:
Passo 6
Resolvendo para
:
Aqui,
representa a concentração de íons H⁺.
Passo 7
Finalmente, calculamos o pH usando a fórmula:
Resposta
O pH da solução de cloreto de piridínio a 0,03 mol/L é aproximadamente 3,88.