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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 9.Questões e Problemas - Ex. 21c

Qual a concentração de íons hidrônio a 25 °C em

  1. metilamina 0,0100   m o l   L - 1 ?

Passo 1

Oi galerinha, primeiramente iremos relembrar a forma estrutural da metilamina:

C H 3 N H 2

A reação química que ocorre entre a metilamina e a água:

C H 3 N H 2 +   H 2 O   ⇌ C H 3 N H 3 + + O H -

Sabemos que a constante de dissociação ácida é:

K a = 2,3 ∙ 10 - 11

E a constante do produto iônico a 25 °C é K w = 1,0 ∙ 10 - 14 , com isso conseguimos calcular a constante de dissociação básica ( K b ) é dado por:

K b = K w K a = 1,0 ∙ 10 - 14 2,3 ∙ 10 - 11

K b = 4,35 ∙ 10 - 4

A expressão da constante é dada por:

K b = C H 3 N H 3 + ∙ [ O H - ] [ C H 3 N H 2 ]

Sendo assim:

C H 3 N H 3 + ∙ [ O H - ] [ C H 3 N H 2 ] = 4,35 ∙ 10 - 4

Passo 2

A equação química revela:

C H 3 N H 3 + = O H -

O C H 3 N H 2 e o C H 3 N H 3 + são provenientes da solução de concentração 0,0100   m o l / L . Portanto:

C H 3 N H 2   + C H 3 N H 3 + = 0,0100   m o l / L

Então:

C H 3 N H 2   = 0,0100 + O H -

Considerando que a concentração de 0,0100   m o l / L é grande em relação ao O H - , então iremos considerar:

C H 3 N H 2   ≈ 0,0100

Substituindo na expressão da constante de dissociação:

C H 3 N H 3 + ∙ [ O H - ] [ C H 3 N H 2 ] = 4,35 ∙ 10 - 4

O H - ∙ O H - 0,0100 = 4,35 ∙ 10 - 4

O H - 2 = 4,35 ∙ 10 - 6

O H - = 2,09 ∙ 10 - 3   m o l / L

Passo 3

Sabemos que a constante do produto iônico a 25 °C é K w = 1,0 ∙ 10 - 14 , portanto conseguimos descobrir a concentração de O H - :

K w = H 3 O + ∙ O H - = 1,0 ∙ 10 - 14

H 3 O + = 1,0 ∙ 10 - 14 2,09 ∙ 10 - 3 = 4,8 ∙ 10 - 12   m o l / L

Até mais pessoal.

Resposta

H 3 O + = 4,8 ∙ 10 - 12   m o l / L .

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