A hidroxilamina
é um composto muito usado no laboratório de química orgânica e reage com água, recebendo ions
, atuando como uma base de Lewis. Considerando a reação desta substância com água numa concentração de
. Encontre a concentração de
e o pH, pOH desta solução. Dados:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente vai trabalhar com a hidroxilamina (
) que reage com a água atuando como uma base de Lewis. Nosso objetivo aqui é encontrar a concentração de íons
, o pH e o pOH dessa solução que está a 0,5% de concentração. Para isso, vamos precisar usar conceitos de equilíbrio ácido-base e a relação com o
que foi dado como 8,04.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa uma solução a 0,5%. Isso quer dizer que temos 0,5 gramas de hidroxilamina em 100 mL de solução. Mas, para facilitar nossos cálculos, vamos supor que estamos trabalhando com 1 litro de solução. Assim, teremos 5 gramas de
.
Passo 3
Agora, vamos calcular o número de mols de hidroxilamina. A massa molar do
é aproximadamente 33 g/mol (considerando N=14, H=1, O=16). Então:
Como temos 1 litro de solução, a concentração inicial
da base é aproximadamente 0,1515 M.
Passo 4
Sabemos que a hidroxilamina reage com a água da seguinte forma:
Essa é uma reação de ionização onde a hidroxilamina gera íons hidroxila (
). Para encontrar a concentração de
, precisamos usar a constante de base
.
Passo 5
O
foi dado como 8,04. Primeiro, vamos encontrar o
usando a relação:
Passo 6
A expressão do
para a reação é:
Assumindo que a quantidade de
que ioniza é pequena, podemos simplificar
. Assim, temos:
Onde
.
Passo 7
Resolvendo para
:
Então, a concentração de
é aproximadamente
.
Passo 8
Agora, para encontrar o pOH, usamos a fórmula:
E para encontrar o pH, lembramos que:
Resposta
A concentração de
é aproximadamente
, o pOH é 4,43 e o pH da solução é 9,57.
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