Qual o pH de uma mistura de cloreto de miridínio 0,03 mol / L e piridina 0,2 mol / L ?

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! A gente tem uma mistura de cloreto de miridínio com uma concentração de 0,03 , mol/L e piridina com 0,2 , mol/L. O objetivo é descobrir o pH dessa mistura. Para isso, vamos usar conceitos de química ácido-base, especialmente o equilíbrio químico e as constantes de dissociação.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender o que cada componente da mistura representa. O cloreto de miridínio provavelmente é um sal que se dissocia em íons no meio aquoso. A piridina é uma base fraca. Quando misturamos um sal que pode atuar como ácido ou base com uma base fraca, estamos lidando com uma solução tampão.

Passo 3

Vamos considerar que o cloreto de miridínio se comporta como um ácido conjugado. Assim, temos:
CH3NH3^+ rightarrow CH3NH2 + H^+
E a piridina atua como uma base:
C5H5N + H2O rightarrow C5H5NH^+ + OH^-

Passo 4

Agora, vamos identificar as quantidades de cada espécie na solução. Temos 0,03 , mol/L de ácido conjugado (do cloreto de miridínio) e 0,2 , mol/L de base (piridina).

Passo 5

Para achar o pH, vamos usar a equação de Henderson-Hasselbalch, que é ótima para soluções tampão:
pH = pKa + log ( [Base][Ácido] ) Á
Mas primeiro, precisamos encontrar o pKa do ácido conjugado da piridina.

Passo 6

Sabemos que a piridina tem uma constante de base ( Kb) de aproximadamente 1,7 times 10^-9. A relação entre Ka e Kb é:
Ka times Kb = Kw
Onde Kw = 1 times 10^-14. Então:
Ka = KwKb = 1 times 10^-141,7 times 10^-9 approx 5,88 times 10^-6
E:
pKa = -log (5,88 times 10^-6) approx 5,23

Passo 7

Agora, aplicando os valores na equação de Henderson-Hasselbalch:
pH = 5,23 + log ( 0,20,03 )
Calculando a razão:
0,20,03 approx 6,67
E o logaritmo:
log(6,67) approx 0,824

Passo 8

Finalmente, somamos os valores:
pH = 5,23 + 0,824 approx 6,05

Resposta

O pH da mistura é aproximadamente 6,05.

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