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?
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 (
) na água. A equação é:
Aqui,
está sólido e se dissolve formando íons cobre(II) e hidróxido.
Passo 3
A constante de solubilidade (
) 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 (
). 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 (
) 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:
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
.