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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 11.1 - Ex. 78

Uma amostra de 7,8 g de C5H6NH3Cl foi dissolvida em água para preparar 350 mL de solução. Determine a percentagem de desprotonação do cátion.

Passo 1

Primeiro temos que calcular a concentração de C5H6NH3Cl, para isso vamos achar o número de mols que 7,8 g representa e dividir pelo volume:

n ú m e r o   d e   m o l s = m a s s a   d a   a m o s t r a m a s s a   m o l a r

n ú m e r o   d e   m o l s = 7,8 129,5

n ú m e r o   d e   m o l s = 0,06023

C o n c e n t r a ç ã o = m o l s L

C o n c e n t r a ç ã o = 0,06023 0 , 3 5

C o n c e n t r a ç ã o = 0 , 172   m o l / L

Passo 2

Agora que temos a concentração do C5H6NH3Cl, vamos escrever as reações:

C5H6NH3Cl → C5H6NH3+ + Cl—

C5H6NH3+ + H2O → C5H6NH2 + H3O+

Como estamos usando um sal, temos que calcular o pH nos baseando na base forte C5H6NH2 do ácido fraco conjugado do sal C5H6NH3+

Como todas espécies estão 1:1 no número de mols, podemos considerar que a concentração inicial de C5H6NH3+ 0,172mol/L

Passo 3

Usando o Kb da tabela 11.1, podemos encontrar o ka da reação:

K w = K a x K b

1 x 10 - 14 = 4,3 x 10 - 10 K a

K a = 2,3 x 10 - 5

Substituindo na equação da constante da reação e lembrando que C5H6NH2 e H3O+ tem a mesma concentração, temos que:

K = [ C 5 H 6 N H 2 ] [   H 3 O ] C 5 H 6 N H 3 +    

2,3 x 10 - 5 = x 2 0,172

x = 2 x 10 - 3 mol/L

Passo 4

Agora que temos a porcentagem de dissociação:

% = c o n c e n t r a ç ã o   d e   H +   c o n c e n t r a ç ã o x 100

% = 2 x 10 - 3 0,172 x 100

%   1,16

Resposta

%   1,1 6

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