Como você calcula o pH de uma solução de metilamina 0.26 M?

Responda:

Bem, para começar, você precisa #K_b#, a constante de associação de bases da metilamina ........ e finalmente #pH=12.0#

Explicação:

.......... ou pelo menos você precisa #K_a# para íon metil amônio.

Deste local, aprendemos que #K_b# para a metilamina é #4.4xx10^-4#. Não sei se o site está correto, vou verificar mais tarde.

Agora em solução aquosa, a metilamina sofre a reação ácido-base:

#H_3CNH_2(aq) + H_2O(l) rarr H_3CNH_3^+ + HO^-#

E escrevemos a equação de equilíbrio da maneira usual:

#K_b=([H_3CNH_3^+][HO^-])/([H_3CNH_2(aq)])=4.4xx10^-4#

Então se #x# moles de metilamina associada, podemos colocar alguns números:

#K_b=(x^2)/(0.26-x)=4.4xx10^-4#

Como é normal, este é um quadrático em #x#, o que eu posso resolver com precisão. Mas como os químicos são pessoas simples, podemos fazer a aproximação que #(0.26-x)~=0.26#. Temos que justificar essa aproximação posteriormente.

E entao #x_1=sqrt(4.4xx10^-4xx0.26)=0.0107#.

#x_1#, o nosso primeiro aprox. era de fato pequeno comparado a #0.26*mol*L^-1#, mas podemos reciclar essa aproximação para ver como foi bom, #x_2=0.0105#e #x_3=0.0105#. Desde a #x_3# convergiu, isso é igual à solução que teríamos pela equação quadrática.

Assim, #[HO^-]=0.0105*mol*L^-1#; #pOH=-log_10[HO^-]=#

#-log_10(0.0105)=1.98#

Mas #pH+pOH=14# em solução aquosa e, portanto, #pH=12.0#

Agora admito que isso parece dar muito trabalho (foi mais trabalhoso para mim, porque tive que formatar as equações neste editor!). Mas posso garantir que você pode ter muita experiência com esse tipo de problema, principalmente se você puder trabalhar com sua calculadora com competência. Lembre-se da abordagem, aproxime e justifique. E depois recicle a aproximação. Boa sorte.