Enunciado

Calcule o pH, o pOH e a percentagem de protonação do soluto nas seguintes soluções em água: (a) 0,082 M de C 5 H 5 N (aq), piridina; (b) 0,0103 M de C 10 H 14 N 2 (aq), nicotina; (c) 0,060 M de quinina, sabendo que o p K a de seu ácido conjugado é 8,52; (d) 0,0045 M de estricnina, sabendo que o K a de seu ácido conjugado é 5,49 × 10 - 9 .

Dados: K b   C 5 H 5 N   = 1,8 × 10 - 9

K b   C 10 H 14 N 2 = 1,0 × 10 - 6

K b   q u i n i n a = ( 10 - 14 / 10 - 8,52 )

K b   e s t r i c n i n a = ( 10 - 14 / 10 l o g ⁡ ( 5,49 × 10 - 9 ) )

p H + p O H = 14,00

Passo 1

A concentração de de O H - de uma solução de base fraca está relacionada com K b e a concentração formal (analítica) da base, a partir da seguinte equação aproximada:

O H - = K b ∙ C b

Conseguimos, assim, determinar pOH, e pH, por consequência, facilmente.

Para determinarmos, por fim, a percentagem de protonação, podemos tomar como aproximação a hipótese de que b a s e = O H - , admitindo que temos soluções suficientemente concentradas em base.

Passo 2

(a) - log ⁡ O H - = - l o g ⁡ ( K b ∙ C b )

O H - = 1,8 × 10 - 9 ∙ 0,082 = 1,21 × 10 - 5

∴ p O H = - log ⁡ 1,8 × 10 - 9 ∙ 0,082 = 4,92

∴ p H = 14 - 4,92 = 9,08

∴ α = [ C 5 H 5 N H + ] 0,082 ≅ O H - 0,082 = 1,21 × 10 - 5 0,082 = 0,00015 ≡ 0,015 %

Passo 3

(b) - log ⁡ O H - = - l o g ⁡ ( K b ∙ C b )

O H - = 1,0 × 10 - 6 ∙ 0,0103 = 1,01 × 10 - 4

∴ p O H = - log ⁡ 1,0 × 10 - 6 ∙ 0,0103 = 3,99

∴ p H = 14 - 3,99 = 10,01

∴ α = [ C 10 H 15 N 2 + ] 0,0103 ≅ O H - 0,0103 = 1,01 × 10 - 4 0,0103 = 0,0098 ≡ 0,98 %

Passo 4

(c) - log ⁡ O H - = - l o g ⁡ ( K b ∙ C b )

O H - = ( 10 - 14 / 10 - 8,52 ) ∙ 0,060 = 4,46 × 10 - 4

∴ p O H = - log ⁡ ( 10 - 14 / 10 - 8,52 ) ∙ 0,060 = 3,35

∴ p H = 14 - 3,35 = 10,65

∴ α = [ q u i n i n a - H + ] 0,060 ≅ O H - 0,060 = 4,46 × 10 - 4 0,060 = 0,0074 ≡ 0,74 %

Passo 5

(c) - log ⁡ O H - = - l o g ⁡ ( K b ∙ C b )

O H - = ( 10 - 14 / 10 l o g ⁡ ( 5,49 × 10 - 9 ) ) ∙ 0,0045 = 9,05 × 10 - 5

∴ p O H = - log ⁡ ( 10 - 14 / 10 log ⁡ 5,49 × 10 - 9 ) ∙ 0,0 0 45 = 4,04

∴ p H = 14 - 4,04 = 9,96

∴ α = [ e s t r i c n i n a - H + ] 0,0 0 45 ≅ O H - 0,0 0 45 = 9,05 × 10 - 5 0 , 0 045 = 0,020 ≡ 2 , 0 %

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Calcule o pH de uma solução 0,010 M de H2SeO4 (aq), sabendo que Ka1 é muito grande e Ka2 = 1,2.10-2.
O ácido cítrico, que é extraído de frutas cítricas e do abacaxi, sofre três desprotonações sucessivas com valores de pKa de 3,14, 5,95 e 6,69. Estime o pH de a) uma solução 0,15 M de um sal monossódic
Estime o pH de uma solução a) 0,125 M de NaHCO3 (aq); b) 0,250 M de KHCO3 (aq).
Escreva a constante de equilíbrio da seguinte reação e calcule o valor de K em 298 K para H N O 2a q + N H 3a q ⇌ N H 4 + ( a q ) + N O 2 - ( a q ) usando os seguintes dados: H N O 2a q + H 2 Ol ⇌ N O
Escreva a constante de equilíbrio da seguinte reação e calcule o valor de K em 298 K para H I O 3a q + N H 2 N H 2a q ⇌ N H 2 N H 3 + ( a q ) + I O 3 - ( a q ) usando os seguintes dados: H I O 3a q +