A acetonitrila
é um solvente usado em algumas sinteses químicas. A autoionização da acetonitrila tem um valor de
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A substância
(acetonitrilato de sódio) é um ácido ou uma base no solvente da acetonitrila. Justifique com as reações pertinentes.
A substância
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre a acetonitrila (CH₃CN) sendo usada como solvente em reações químicas e menciona sua autoionização com um valor de K = 3,98 × 10⁻³⁵. Precisamos descobrir se o acetonitrilato de sódio (NaCH₂CN) age como ácido ou base nesse solvente. Para resolver isso, vamos precisar entender como os ácidos e bases se comportam na acetonitrila e usar a constante de autoionização fornecida.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa a autoionização da acetonitrila. Assim como a água pode se autoionizar formando H⁺ e OH⁻, a acetonitrila também pode se autoionizar formando íons. A constante de autoionização (K) nos dá uma ideia de quão forte ou fraca é essa ionização. No caso, K = 3,98 × 10⁻³⁵ é um valor muito pequeno, indicando que a autoionização da acetonitrila é extremamente baixa.
Passo 3
Agora, vamos analisar o acetonitrilato de sódio (NaCH₂CN). Esse composto é a base conjugada do ácido acetonitrila. Em soluções, ele se dissocia completamente em Na⁺ e CH₂CN⁻. A pergunta é: esse íon CH₂CN⁻ age como um ácido ou uma base na acetonitrila?
Passo 4
Para responder isso, usamos a definição de ácidos e bases de Brønsted-Lowry:
- Ácido: Doador de prótons (H⁺).
- Base: Aceptor de prótons.
O íon CH₂CN⁻ tem a capacidade de aceitar um próton, já que é a base conjugada do ácido acetonitrila. Portanto, na presença de um ácido (mesmo que proveniente da própria acetonitrila), o CH₂CN⁻ atuaria como uma base.
Passo 5
Considerando a reação de autoionização da acetonitrila:
Aqui, um mol de acetonitrila doa um próton formando íons conjugados. O acetonitrilato (CH₂CN⁻) pode aceitar esse próton para formar novamente o ácido acetonitrila.
Passo 6
Como a constante de autoionização é muito baixa, indica que há muito poucas espécies ionizadas na solução. Porém, o que importa para nosso caso é a natureza do íon CH₂CN⁻. Como ele pode aceitar um próton, ele funciona como uma base na acetonitrila.
Resposta
O acetonitrilato de sódio (NaCH₂CN) atua como uma base no solvente de acetonitrila, pois o íon CH₂CN⁻ é capaz de aceitar prótons.