Calcular o pH de uma solução que é preparada para conter as seguintes concentrações analíticas:
de NaOH e
de metilamina.
Passo 1
O enunciado pede o pH de uma solução que contém simultaneamente uma base forte (NaOH) com concentração analítica
e uma base fraca (metilamina,
) com concentração analítica
.
O conteúdo é equilíbrio ácido–base em misturas de base forte e base fraca; vamos usar a constante de basicidade e o princípio de Le Châtelier para achar a concentração final de
e daí o pH.
O conteúdo é equilíbrio ácido–base em misturas de base forte e base fraca; vamos usar a constante de basicidade
Passo 2
Escrevemos a reação de ionização da metilamina em água e definimos as concentrações iniciais e a variação:
Inicialmente:
(do NaOH).
Sejam a quantidade de
que reage:
.
Sejam
Passo 3
A constante de basicidade é
e pela definição
Passo 4
Multiplicando e rearranjando, obtemos a equação quadrática
Resolvendo pelo fórmula de Bhaskara, fica
Logo a concentração final de
é
Passo 5
Calculamos o pOH e, em seguida, o pH:
Resposta
O pH da solução é aproximadamente
.