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Identifique os seguintes compostos como fortemente ácidos, fracamente ácidos, fracamente básicos, fortemente básicos ou neutros em pH na água em # 25 ^ @ "C" #? # "Al" ("NO" _3) _3 #, # "C" _2 "H" _5 "NH" _3 "NO" _3 #, # "NaClO" #, # "KCl" #, # "C" _2 " H "_5" NH "_3" CN "#

Estes são principalmente simples, exceto um.

  • #"Al"("NO"_3)_3# is fortemente ácido Porque #"Al"^(3+)# é um ácido de Lewis. Tem um vazio #3p_z# orbital que aceita elétron densidade, tornando-o um aceitador de pares de elétrons, um ácido de Lewis.
  • #"C"_2"H"_5"NH"_3"NO"_3# is fracamente ácido porque o cátion é o ácido conjugado da base fraca etilamina. #"NO"_3^(-)# não contribui para o pH porque é a base conjugada de um ácido forte (e é, portanto, dificilmente uma base).
  • #"NaClO"# is fracamente básico Porque #"ClO"^(-)# é a base conjugada de um ácido fraco, #"HClO"# (ácido hipocloroso). #"Na"^(+)# forma um hidróxido de base forte e, portanto, dificilmente é um ácido.
  • #"KCl"# is pH neutro Porque #"Cl"^(-)# é a base conjugada de um ácido forte (e é portanto dificilmente uma base). #"K"^(+)# forma um hidróxido de base forte e, portanto, dificilmente é um ácido. Assim, o resultado é neutro em pH.

A única coisa que eu questionaria é #"C"_2"H"_5"NH"_3"CN"#. Desde #"C"_2"H"_5"NH"_3^(+)# e #"CN"^(-)# como um ácido fraco e uma base fraca, respectivamente, eu precisaria realmente verificar seus pontos fortes e fazer um julgamento a partir daí.

O #K_b# of #"C"_2"H"_5"NH"_2# é de cerca de #4.3 xx 10^(-4)#, e as #K_a# of #"HCN"# é de cerca de #6.2 xx 10^(-10)#. Em #25^@ "C"#,

#K_b("CN"^(-)) = K_w/K_a = 10^(-14)/(6.2 xx 10^(-10)) = ul(1.61 xx 10^(-5))#

#K_a("C"_2"H"_5"NH"_3^+) = (10^(-14))/(4.3 xx 10^(-4)) = ul(2.3 xx 10^(-11))#

Uma vez que o #K_a# of #"C"_2"H"_5"NH"_3^(+)# é muito menor que o #K_b# of #"CN"^(-)#, e os dois íons estariam em solução, #"CN"^(-)# domina como base por um fator de cerca de #1000000#e esse sal é fracamente básico.

(Não é fortemente básico porque o #K_b# of #"CN"^(-)# ainda é pequeno.)