Questão 72 Unesp 2021 - 1ª fase - dia 1 - Elite Colégio e Pré-Vestibular

Questão 72

A solução aquosa de anilina é básica devido à ocorrência do equilíbrio:

Sabe-se que $K_{b} \approx 4 \times 10^{- 10}$ a 25 °C e que o valor de pH de uma solução aquosa saturada de anilina a 25 °C é próximo de 9. Com base nessas informações e sabendo que $K_{w}$ nessa temperatura é igual a $1 x 10^{- 14}$ , a concentração aproximada da solução saturada de anilina a 25 °C é

a)	0,02 mol/L.
b)	0,5 mol/L.
c)	0,1 mol/L.
d)	0,3 mol/L.
e)	0,8 mol/L.

Resolução

Nas condições descritas a 25ºC, em que $K w = 1 . 10^{- 14}$ , o pOH da solução pode ser determinado por:

$p H + p O H = 14$

Nesse caso, o valor de pH é próximo de 9. Para facilitar os cálculos, vamos assumir o valor de pH igual a 9 para determinar o pOH:

$p H + p O H = 14 9 + p O H = 14 \Rightarrow p O H = 5$

Com isso, podemos determinar a concentração de $O H^{-}$ no equilíbrio:

$p O H = - \log [O H^{-}] 5 = - \log [O H^{-}] [O H^{-}] = 1 . 10^{- 5} m o l / L$

No equilíbrio, as concentrações da forma protonada da anilina ( $C_{6} H_{5} N H_{3}^{+}$ ) e de $O H^{-}$ são iguais ( $[C_{6} H_{5} N H_{3}^{+}] = [O H^{-}] = 1 . 10^{- 5} m o l / L$ ), pois ambas espécies são formadas a partir da anilina na porporção $1 : 1$ para formar o equilíbrio.

Portanto, pela expressão da constante de equilíbrio, K_b, tem-se:

$K_{b} = \frac{[C_{6} H_{5} N {H_{3}}^{+}] . [O H^{-}]}{[C_{6} H_{5} N H_{2}]} = \frac{(1 . 10^{- 5}) . (1 . 10^{- 5})}{[C_{6} H_{5} N H_{2}]} 4 . 10^{- 10} = \frac{1 . 10^{- 10}}{[C_{6} H_{5} N H_{2}]} [C_{6} H_{5} N H_{2}] = 0, 25 m o l / L$

A concentração de anilina no equilíbrio será próxima de $0, 25 m o l / L$ , uma vez que, para efeitos de cálculo, utilizamos o pH igual a 9. O valor mais próximo disso encontrado nas alternativas é $0, 3 m o l / L$ .