Escreva as reações de dissociação, a constante de equilíbrio para cada reação e a constante global da reação para as seguintes espécies em solução aquosa: etilenodiamina

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para escrever as reações de dissociação da etilenodiamina em solução aquosa, as constantes de equilíbrio para cada reação e a constante global da reação. Vamos usar conceitos de química de equilíbrio e ácido-base para resolver isso. Precisamos entender como a etilenodiamina se comporta em água, ou seja, como ela reage com os prótons (H⁺) disponíveis.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar que a etilenodiamina é uma base que pode aceitar prótons. Ela tem duas aminas (-NH₂) que podem se protonar. A primeira reação de protonação é quando a etilenodiamina ganha um próton:
H2N-CH2-CH2-NH2 + H^+ rightarrow H3N-CH2-CH2-NH2^+
Essa reação tem uma constante de equilíbrio chamada , que mede a força dessa primeira protonação.

Passo 3

Agora, a etilenodiamina já protonada pode ganhar mais um próton na segunda amina. A segunda reação de protonação é:
H3N-CH2-CH2-NH2^+ + H^+ rightarrow H3N-CH2-CH2-NH3^2+
Essa segunda reação tem sua própria constante de equilíbrio, chamada , que indica a força dessa segunda protonação.

Passo 4

Para encontrar a constante global da reação, que representa a protonação total da etilenodiamina, multiplicamos as duas constantes de equilíbrio individuais:
Kb,total = Kb1 times Kb2
Isso porque cada etapa de protonação contribui para o processo completo de aceitação de dois prótons pela etilenodiamina.

Resposta

As reações de dissociação da etilenodiamina em solução aquosa e suas constantes de equilíbrio são:
  1. Primeira protonação:
H2N-CH2-CH2-NH2 + H^+ rightarrow H3N-CH2-CH2-NH2^+ Kb1
  1. Segunda protonação:
H3N-CH2-CH2-NH2^+ + H^+ rightarrow H3N-CH2-CH2-NH3^2+ Kb2
A constante global da reação é:
Kb,total = Kb1 times Kb2

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