Qual a concentração de
em: Solução de
de
e
de
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você nos deu um problema de química onde precisamos encontrar a concentração de íons
em uma solução que contém
de
(hidrazina) e
de
. O conteúdo que vamos usar aqui é de química ácido-base, especificamente sobre soluções tampão. Vamos precisar entender como as bases e seus conjugados agem na água e usar a expressão do equilíbrio para encontrar a concentração de
.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar que
é uma base fraca e
é o seu sal correspondente, que fornece o ácido conjugado
. Quando temos uma base fraca e seu sal com o ácido conjugado, formamos uma solução tampão. As soluções tampão resistem a mudanças de pH quando adicionamos pequenas quantidades de ácido ou base.
Passo 3
Sabemos que para soluções tampão, podemos usar a equação de Henderson-Hasselbalch para bases:
Onde:
-
é o logaritmo negativo da concentração de íons hidroxila. -
é o logaritmo negativo da constante de base ( ). -
é a concentração da base fraca. -
é a concentração do ácido conjugado.
Passo 4
Vamos calcular
usando a constante de base fornecida:
Então,
Passo 5
Como as concentrações de
e
são iguais (ambas
), o termo
será 1. O logaritmo de 1 é 0, então a equação simplifica para:
Passo 6
Agora, para encontrar o
, lembramos que:
Então,
Passo 7
Finalmente, para encontrar a concentração de
, usamos a relação:
Rearranjando,
Resposta
A concentração de
na solução é aproximadamente
.