Que concentração molar de hidrazina,
, produz uma solução cujo pH=10,64?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma solução de hidrazina (
) que resulta num pH de 10,64. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a concentração molar dessa hidrazina na solução. Para resolver isso, vamos usar conceitos de química de soluções, especificamente sobre bases fracas e o conceito de pH e pOH.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que o pH nos diz. O pH é uma medida da acidez ou basicidade de uma solução. Para soluções básicas, a gente costuma trabalhar com o pOH, que está relacionado com o pH pela fórmula:
Então, vamos calcular o pOH da nossa solução.
Passo 3
Calculando o pOH:
Agora que temos o pOH, podemos encontrar a concentração de íons hidroxila (
) na solução usando:
Passo 4
Sabemos que a hidrazina é uma base fraca e se ioniza na água da seguinte forma:
A constante de basicidade (
) para a hidrazina é aproximadamente
.
A expressão para
é:
Passo 5
Como cada molécula de hidrazina que se ioniza produz um íon
e um íon
, podemos dizer que:
Substituindo esses valores na expressão do
:
Passo 6
Agora, vamos resolver para
:
Resposta
A concentração molar de hidrazina necessária para obter uma solução com pH=10,64 é aproximadamente
.