Para a resoluções destes exercícios, considere a dissociação parcial das bases em água. Para cada questão escreva a reação química, a equação de equilíbrio, e calcule, no equilíbrio:
, e a concentração do cátion formado.
Metilamina
Metilamina
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que o enunciado está nos pedindo. Temos uma solução de Metilamina (
) com concentração de
e uma constante de dissociação básica
. Nosso objetivo é:
- Escrever a reação química da dissociação da Metilamina em água.
- Formular a equação de equilíbrio.
- Calcular, no equilíbrio:
- Concentração de íons
. - Concentração de íons
. - pH.
- pOH.
-
. -
. -
. - Concentração do cátion formado.
- Concentração de íons
Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de equilíbrio químico, constantes de dissociação, e relações entre pH, pOH e concentração de íons em solução aquosa.
Passo 2
Vamos começar escrevendo a reação química da Metilamina em água. Como a Metilamina é uma base, ela vai aceitar um próton da água, formando o cátion metilamônio (
) e íons hidroxila (
).
A reação química é:
Passo 3
Agora, vamos formular a expressão da constante de dissociação básica (
) para essa reação de equilíbrio. A
é definida como:
Passo 4
Vamos montar uma tabela de concentração para facilitar os cálculos:
Espécie | Inicial (
|
Variação (
|
Equilíbrio (
|
---|---|---|---|
|
0,025 |
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|
Onde
representa a quantidade de Metilamina que se dissocia.
Passo 5
Substituímos os valores da tabela na expressão da
:
Sabemos que
, então:
Para simplificar, assumimos que
é muito pequeno em comparação com
, então
. Portanto:
Passo 6
Resolvendo para
:
Então, no equilíbrio:
Passo 7
Agora, calculamos a concentração de íons
usando a relação da constante de ionização da água (
):
Passo 8
Calculamos o pH e o pOH:
Passo 9
Já temos o valor de
fornecido no enunciado:
.
Para encontrar o
, usamos a relação entre
e
:
Passo 10
Calculamos
, que geralmente se refere a
ou
. Neste contexto, já calculamos
e
.
Por fim, a concentração do cátion formado (
) é igual a
.
Resposta
No equilíbrio, temos:
-
-
- pH
11,55 - pOH
2,45 -
-
-
- Concentração do cátion