Enunciado

Quais as concentrações molares do H 3 O + e do O H - a 25 °C em

  1. trimetilamina 0,200   m o l   L - 1 ?

Passo 1

Oi galerinha, primeiramente iremos relembrar a fórmula estrutural da trimetilamina:

C H 3 3 N

A reação química que ocorre entre a trimetilamina e a água:

C H 3 3 N +   H 2 O ⇌ C H 3 3 N H + + O H -

Sabemos que a constante de dissociação ácida para C H 3 3 N H + é:

K a = 1,58 ∙ 10 - 10

E a constante do produto iônico a 25 °C é K w = 1,0 ∙ 10 - 14 , com isso conseguimos calcular a constante de dissociação básica ( K b ) é dado por:

K b = K w K a = 1,0 ∙ 10 - 14 1,58 ∙ 10 - 10

K b = 6,33 ∙ 10 - 5

A expressão da constante é dada por:

K b = C H 3 3 N H + ∙ [ O H - ] [ C H 3 3 N ]

Sendo assim:

C H 3 3 N H + ∙ [ O H - ] [ C H 3 3 N ] = 6,33 ∙ 10 - 5

Passo 2

A equação química revela:

C H 3 3 N H + = O H -

O C H 3 3 N H + e o C H 3 3 N são provenientes da solução de concentração 0,200   m o l / L . Portanto:

C H 3 3 N   + C H 3 3 N H + = 0,200   m o l / L

Então:

C H 3 3 N   = 0,200 + O H -

Considerando que a concentração de 0,200   m o l / L é grande em relação ao O H - , então iremos considerar:

C H 3 3 N   ≈ 0,200

Substituindo na expressão da constante de dissociação:

C H 3 3 N H + ∙ [ O H - ] [ C H 3 3 N ] = 6,33 ∙ 10 - 5

O H - ∙ O H - 0,200 = 6,33 ∙ 10 - 5

O H - 2 = 1,27 ∙ 10 - 5

O H - = 3,6 ∙ 10 - 3   m o l / L

Passo 3

Sabemos que a constante do produto iônico a 25 °C é K w = 1,0 ∙ 10 - 14 , portanto conseguimos descobrir a concentração de O H - :

K w = H 3 O + ∙ O H - = 1,0 ∙ 10 - 14

H 3 O + = 1,0 ∙ 10 - 14 3,6 ∙ 10 - 3 = 2,8 ∙ 10 - 12   m o l / L

Até mais pessoal.

Resposta

O H - = 3 , 6 ∙ 10 - 3   m o l / L ;

H 3 O + = 2,8 ∙ 10 - 12   m o l / L .

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