A piridina ( é uma base fraca de . a) Qual é a concentração de em uma solução de ?

Passo 1

Vamos lá! O enunciado nos pede para encontrar a concentração de íons hidróxido (OH⁻) em uma solução de 0,125 mol/L de piridina (C₅H₅N). Sabemos que a piridina é uma base fraca, com uma constante de basicidade (K_b) igual a 1,7 × 10⁻⁹. Para resolver isso, vamos usar conceitos de química de bases fracas e equilíbrio químico.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender como a piridina se comporta em água. Como é uma base fraca, ela não se ioniza completamente. A reação de ionização da piridina na água é:
Aqui, a piridina (C₅H₅N) reage com a água (H₂O) para formar o íon piridínio (C₅H₅NH⁺) e o íon hidróxido (OH⁻).

Passo 3

Agora, vamos escrever a expressão da constante de basicidade (K_b) para essa reação:
Onde:
  • [C₅H₅NH⁺] é a concentração do íon piridínio,
  • [OH⁻] é a concentração de íons hidróxido,
  • [C₅H₅N] é a concentração inicial da piridina.

Passo 4

Vamos montar uma tabela para organizar as concentrações:
Espécie Concentração Inicial (mol/L) Variação (mol/L) Concentração no Equilíbrio (mol/L)
C₅H₅N 0,125 -x 0,125 - x
C₅H₅NH⁺ 0 +x x
OH⁻ 0 +x x
Aqui, x representa a quantidade de piridina que se ioniza.

Passo 5

Substituindo na expressão do K_b:
Como K_b é muito pequeno (1,7 × 10⁻⁹), podemos considerar que x é muito pequeno comparado a 0,125, então simplificamos para:

Passo 6

Agora, resolvemos para x:
Aqui, x representa a concentração de OH⁻ na solução.

Resposta

A concentração de íons hidróxido (OH⁻) na solução de 0,125 mol/L de piridina é aproximadamente 1,46 × 10⁻⁵ mol/L.

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