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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