Apresente as equações de equilibrio para o cobre no item 4.1.4. Por que não ocorre dissolução de hidróxido de cobre II com adição de uma base forte e por que ocorre quando a amônia é adicionada ao sistema?
c KS(Cu(OH)2)=2,0 * 10^-19 KfCu(NH3)4^+2=2,0 * 10^14

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para apresentar as equações de equilíbrio para o cobre no item 4.1.4 e explicar por que o hidróxido de cobre II não se dissolve quando adicionamos uma base forte, mas se dissolve quando adicionamos amônia. Vamos usar conceitos de equilíbrio químico e constantes de solubilidade e formação de complexos para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a equação de equilíbrio para a dissolução do hidróxido de cobre II ( Cu(OH)2(s) rightarrow Cu^2+(aq) + 2,OH^-(aq) ) na água. A equação é:
Aqui, está sólido e se dissolve formando íons cobre(II) e hidróxido.

Passo 3

A constante de solubilidade ( KS = [Cu^2+][OH^-]^2 = 2,0 times 10^-19 ) para essa reação é dada por:
Esse valor muito pequeno indica que é pouco solúvel em água.

Passo 4

Agora, vamos adicionar uma base forte, como o hidróxido de sódio ( ), ao sistema. A base forte se dissocia completamente em íons e . Com mais no meio, de acordo com o princípio de Le Chatelier, o equilíbrio da dissolução do se desloca para a esquerda, formando mais sólido e diminuindo ainda mais a solubilidade.

Passo 5

Portanto, com a adição de uma base forte, a concentração de aumenta, e o hidróxido de cobre II não se dissolve porque o equilíbrio é favorecido pela formação do sólido .

Passo 6

Agora, vamos considerar a adição de amônia ( Cu^2+(aq) + 4,NH3(aq) rightarrow [Cu(NH3)4]^2+(aq) ). A amônia é uma base fraca que pode atuar como ligante, formando complexos com íons metálicos. A equação de formação do complexo tetraamônico de cobre(II) é:

Passo 7

A constante de formação desse complexo ( Kf = 2,0 times 10^14 ) é muito alta:
Isso significa que o complexo se forma facilmente e de forma estável.

Passo 8

Quando a amônia é adicionada ao sistema, ela reage com os íons livres, formando o complexo . Isso reduz a concentração de no equil��brio, fazendo com que mais se dissolva para compensar a diminuição de .

Passo 9

Assim, com a formação do complexo com amônia, o hidróxido de cobre II se dissolve porque o equilíbrio de dissolução se desloca para a direita, aumentando a solubilidade do .

Resposta

As equações de equilíbrio são:
Cu(OH)2(s) rightarrow Cu^2+(aq) + 2,OH^-(aq)
Cu^2+(aq) + 4,NH3(aq) rightarrow [Cu(NH3)4]^2+(aq)
Não ocorre dissolução de com base forte porque o excesso de desloca o equilíbrio para a formação do sólido. Já com adição de amônia, a formação do complexo reduz a concentração de , deslocando o equilíbrio para a dissolução do .

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