Ao se preparar uma solução aquosa de trimetilamina, de concentração na faixa de 0,1 a
, qual faixa de valor de
se espera obter dessa solução? Argumente utilizando a teoria ácido-base de Bronsted-Lowry.
Passo 1
Então, vamos lá! Você precisa descobrir qual será a faixa de pH quando preparar uma solução de trimetilamina com concentrações entre 0,1 e 1,0 mol/L. Para isso, vamos usar a teoria ácido-base de Brønsted-Lowry, que basicamente nos ajuda a entender como ácidos e bases reagem em solução. Vamos precisar conhecer a constante de basicidade (
) da trimetilamina e usar algumas fórmulas de equilíbrio químico para encontrar o pH.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é a trimetilamina. Ela é uma base de Brønsted-Lowry, o que significa que ela pode aceitar prótons (H
) de água. A reação de dissociação da trimetilamina na água pode ser representada assim:
Aqui, a trimetilamina (
) está aceitando um próton da água, formando o íon trimetilamônio (
) e íons hidróxido (
), que são responsáveis por tornar a solução básica.
Passo 3
Para encontrar o pH da solução, precisamos calcular a concentração de íons hidróxido (
) produzidos pela trimetilamina. Para isso, usamos a constante de basicidade (
) da trimetilamina. O
representa a força da base e está relacionado pelo equilíbrio da reação acima:
Pesquisando, encontramos que o
da trimetilamina é aproximadamente
.
Passo 4
Vamos considerar uma solução de 0,1 mol/L de trimetilamina primeiro. Suponha que
seja a concentração de
formada na reação de dissociação.
Aqui, assumimos que
é muito menor que 0,1, então
.
Resolvendo para
:
Então,
.
Passo 5
Agora, para encontrar o pH, primeiro calculamos o pOH:
E lembrando que:
Então:
Passo 6
Agora, vamos repetir o processo para uma solução de 1,0 mol/L de trimetilamina.
Então,
.
Calculando o pOH:
E o pH:
Resposta
A faixa de pH esperada para soluções aquosas de trimetilamina com concentrações entre 0,1 a 1,0 mol/L é de aproximadamente 11,85 a 12,35.
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A) Espécie oxidada | B) Espécie reduzida | C) Semirreação de redução | D)
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1,50 |
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1,36 |
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Escreva a equação química global da reação entre ozônio e cloreto (
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