A
de uma solução
de amônia adiciona-se
de uma solução
de sulfato de cobre (II). Calcular a [Cu
]. Dados:
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos pede para calcular a concentração de íons cobre (II), [Cu²⁺], após misturarmos duas soluções: uma de amônia e outra de sulfato de cobre (II). A matéria envolvida aqui é Química de Soluções, especificamente sobre complexação e constantes de estabilidade. Para resolver, vamos precisar das concentrações e volumes das soluções iniciais, além da constante de estabilidade β₄ fornecida.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de amônia (NH₃) e de sulfato de cobre (II) (CuSO₄) presentes nas soluções antes da mistura.
Para a amônia:
Para o sulfato de cobre (II):
Passo 3
Agora, vamos considerar que o CuSO₄ se dissocia completamente em Cu²⁺ e SO₄²⁻:
Então, temos também 5,0 × 10⁻⁶ mol de Cu²⁺ inicialmente.
Passo 4
Após a mistura, o volume total da solução será:
Vamos calcular as concentrações iniciais de NH₃ e Cu²⁺ após a mistura:
Para a amônia:
Para o cobre (II):
Passo 5
Sabemos que a amônia pode formar um complexo com o Cu²⁺:
A constante de estabilidade para essa reação é dada por:
Passo 6
Vamos chamar de x os mols de Cu²⁺ que reagem para formar o complexo. Assim:
Passo 7
Substituindo na expressão da constante de estabilidade:
Dado que β₄ é muito grande, assumimos que praticamente todo o Cu²⁺ reage, ou seja, x ≈ 2,0 × 10⁻⁴ mol/L.
Então:
Resposta
Após a reação, a concentração de Cu²⁺ na solução é praticamente zero, ou seja, [Cu²⁺] ≈ 0 mol/L.