Para uma solução 0,10 mol / L de cloreto de hidrazina (N2 H5 Cl, Kb(N2 H4)=1,7.10^-6), calcular:
Dado: N2 H5^++H2 O longrightarrow H3 O^++N2 H4
o grau de hidrólise;

Passo 1

Beleza, vamos entender o que o enunciado pede. A gente tem uma solução 0,10 mol/L de cloreto de hidrazina, que é o sal de um cátion de base fraca . Queremos calcular o grau de hidrólise ( ), ou seja, a fração desse cátion que reage com a água para formar e .
Conteúdo: equilíbrio ácido‐base e hidrólise de cátion de base fraca.
O que vamos precisar:
  • A constante de hidrólise do cátion, que vem da relação .
  • Montar um quadro “ICE” (initial‐change‐equilibrium) e usar a expressão de .
  • Fazer a aproximação de que a variação é pequena comparada à concentração inicial.

Passo 2

Primeiro, calculamos a constante ácida Ka(N2H5^+) = KwKb(N2H4) com Kw = 1,0times 10^-14, ;Kb=1,7times 10^-6 para Ka = 1,0times 10^-141,7times 10^-6 =5,88times 10^-9 , lembrando que
Logo,

Passo 3

Agora montamos o quadro ICE para a reação
N2H5^+ + H2O <=ftharpoons H3O^+ + N2H4
Concentrações (em mol/L):
– Inicial:

– Variação:
cai , e e sobem .
– Equilíbrio:

Passo 4

Escrevemos a expressão de Ka = [H3O^+],[N2H4][N2H5^+] = xcdot x0,10 - x = x^20,10 - x :
x^2 approx Ka times 0,10 Longrightarrow x = raizKa cdot 0,10
Como costuma ser pequeno, assumimos , então . Aí

Passo 5

Substituindo números:
x = raiz5,88times 10^-9times 0,10 = raiz5,88times 10^-10 approx 2,43times 10^-5;mol/L
O grau de hidrólise é alpha = 2,43times 10^-50,10 =2,43times 10^-4 approx 2,4times 10^-4 . Então

Resposta

O grau de hidrólise vale (ou 0,024 %).

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