A metilamina (CH3NH2) é importante matéria-prima na indústria química. Esse composto é um gás incolor, com forte odor, sendo comumente comercializado na forma de solução aquosa. Em água, o seguinte equilíbrio químico se estabelece CH3NH2(aq) + H2O(l) ⇆ CH3NH3+ (aq) + OH–(aq) Sabe-se que o valor da constante de ionização da metilamina (Kb) é igual a 3,6 x 10-4 e que seu grau de ionização é inferior a 5%. Assim, uma solução aquosa de metilamina que seja comercializada com concentração 0,10mol.L-1 deve apresentar pH igual a (Dados: log 2 = 0,30 e log 3 = 0,50)
- A)7,2.
Errada, porque pH 7,2 indica quase neutralidade, mas a metilamina é base fraca e eleva bem mais o pH.
- B)8,4.
Errada, porque 8,4 ainda é um meio pouco básico para uma solução de 0,10 mol/L de metilamina.
- C)9,2.
Errada, porque 9,2 subestima a basicidade da solução e não bate com o cálculo do equilíbrio.
- D)11,8.
Certa, porque a aproximação para base fraca dá [OH-] = 6 x 10^-3, resultando em pOH 2,2 e pH 11,8.
- E)12,4.
Errada, porque 12,4 corresponderia a uma solução ainda mais básica do que a calculada para esses dados.
Gabarito: D
A metilamina é uma base fraca, então ela não se ioniza totalmente em água. No equilíbrio CH3NH2 + H2O ⇆ CH3NH3+ + OH-, o que importa é estimar quanto de OH- ela produz. Como o grau de ionização é menor que 5%, dá para usar a aproximação de base fraca: [OH-] ≈ raiz de (Kb x C). Substituindo os dados: [OH-] ≈ raiz de (3,6 x 10^-4 x 0,10) = raiz de (3,6 x 10^-5) = 6 x 10^-3 mol/L. Agora vem a parte que a banca gosta: pOH = -log(6 x 10^-3) = 3 - log 6. Como log 6 = log 2 + log 3 = 0,30 + 0,50 = 0,80, então pOH = 2,2. Se o pOH é 2,2, o pH será 14 - 2,2 = 11,8. Portanto, a solução é básica, como se espera de uma amina em água, e o gabarito correto é a alternativa D. A ideia central aqui é simples: base fraca gera OH- aos poucos, e a conta rápida com a raiz de Kb vezes a concentração resolve a questão sem drama.