Dados:
Anilina: solução 0,01 M
Kb = 5,0.10^(-10)
Vamos representar a Anilina dessa forma: AnOH
A solução de AnOH foi preparada na concentração de 0,01M, no entanto parte das moléculas de AnOH se dissociaram em An+ e OH- . Portanto, em solução aquosa, ocorre o equilíbrio:
AnOH <=> An+ + OH-
Não sabemos quanto de An+ e OH- foi formado, mas sabemos que suas concentrações são iguais, pois estão na proporção 1 para 1 na reação do equilíbrio. Vamos chama-las de "x", então a concentração final de AnOH será "0,01 - x".
a) Qual a concentração de íons hidroxila?
Calculamos usando a equação do equilíbrio:
Kb = ([An+].[OH-])/[AnOH]
Substituindo os valores, temos:
5,0.10^(-10) = (x.x) / (0,01 - ×)
Como o valor de x é insignificante em relação ao 0,01, podemos desconsidera-lo no denominador, então teremos:
5,0.10^(-10) = (x.x) / (0,01)
x^2 = 5,0.10^(-12)
x = 2.2.10^(-6)
Se [OH] = x, logo:
[OH] = 2.2.10^(-6) M
b) Calcule o pOH.
pOH = -log[OH]
pOH = -log(2.2.10^(-6))
pOH = 5,7
c) Calcule a concentração de íons hidrônio.
A partir do valor do pOH, podemos calcular o valor do pH pela fórmula:
pH + pOH = 14
pH = 14 - pOH
pH = 14 - 5,7
pH = 8,3
A partir do pH, calculamos a concentração de H+ (que corresponde à concentração de íons hidrônio)
pH = -log[H+]
[H+] = 10 ^(-pH)
[H+] = 10^(-8,3)
[H+] = 5,0.10^(-9) M
Obs: Os íons hidrônio são provenientes do equilíbrio das moléculas de água presentes na solução:
2H2O <=> H3O+ + OH-
Uma forma simplificada de representar esse equilíbrio é:
H2O <=> H+ + OH-
Portanto, íons hidrônio (H3O+) e íons hidrogênio (H+), são formas diferentes de representar a mesma coisa. Por isso calculamos a concentração de íons hidrônio através da concentração de íons H+.