A metilamina,
é uma substância que aparece na urina de cães após terem ingerido carne. Também é encontrada em algumas plantas. O cloreto de metilamínico,
, hidrolisa-se em água formando metilamina. Calcule o pH de soluções aquosas de cloreto de metilamínico com as seguintes concentrações iniciais. Dado:
b)
b)
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos o cloreto de metilamônio (
) dissolvido em água, e queremos descobrir o pH dessa solução com uma concentração inicial de
. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de equilíbrio químico, especificamente a hidrólise de sais e a relação com a constante de acidez (
).
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que acontece quando o cloreto de metilamônio se dissolve em água. Ele se dissocia completamente em íons:
O íon
é a base conjugada da metilamina e pode agir como um ácido fraco na água, liberando prótons:
Passo 3
Sabemos que a constante de acidez (
) para essa reação é dada como
. Podemos usar essa constante para encontrar a concentração de íons hidrogênio (
) na solução, que nos ajudará a determinar o pH.
Passo 4
Vamos estabelecer uma expressão para o equilíbrio:
Assumindo que
é a concentração de
liberada, temos:
A aproximação
é válida porque
é muito pequeno, então
será insignificante em comparação com
.
Passo 5
Resolvendo para
:
Resposta
Agora, calculamos o pH usando a relação
:
O pH da solução aquosa de cloreto de metilamônio com concentração inicial de
é aproximadamente 5,38.