Calcular o concentração de ions níquel livres na solução formada pela mistura de 10 ml de solução em ions niquel e 10 ml de solução 0,01mol/l em amônia em :

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos que calcular a concentração de íons níquel livres na solução que resulta da mistura de 10 mL de uma solução de níquel a 0,01 mol/L com 10 mL de uma solução de amônia também a 0,01 mol/L, mantendo o pH da solução final em 10. Para resolver isso, vamos usar conceitos de concentração de soluções, equilíbrio químico e formação de complexos. Vamos passo a passo!

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a concentração inicial de íons níquel e amônia antes da mistura. Como temos 10 mL de cada solução e queremos misturá-las para obter um total de 20 mL, a concentração de cada componente na solução final será a metade da concentração inicial devido à diluição.
Então:
çã
çã

Passo 3

Agora, vamos considerar o pH da solução, que é 10. O pH nos dá a concentração de íons hidroxila ( ) na solução. A relação entre pH e pOH é dada por:
Então:
E a concentração de é:

Passo 4

A amônia ( ) é uma base fraca que pode reagir com a água para formar íons amônio ( ) e íons hidroxila ( ):
No nosso caso, como já temos no meio, vamos considerar que a amônia está parcialmente protonada. No entanto, devido ao baixo valor de , a maior parte da amônia permanece na forma não protonada.

Passo 5

O níquel ( ) pode formar complexos com a amônia. A formação de complexos reduz a concentração de íons níquel livres. A reação é:
Precisamos saber a constante de formação ( ) desse complexo para calcular a concentração de íons níquel livres. Supondo que , podemos usar isso para encontrar .

Passo 6

Vamos montar a expressão da constante de formação:
Assumindo que praticamente todo o forma o complexo, podemos aproximar:
Então:
Resolvendo para :
Substituindo os valores:

Resposta

A concentração de íons níquel livres na solução final é aproximadamente .

Exercícios relacionados

Calcular o concentração de ions níquel livres na solução formada pela mistura de 10 ml de solução em ions niquel e 10 ml de solução 0,01mol/l em amônia em :
determine a concentração de no tempo , sabendo que ] inicial era igual a .
Determine o número de oxidação do elemento em itálico nos seguintes compostos: (a) ; (b) ; © ; (d) ; (e) (f) .
Os seguintes dados foram coletados do ponto final de uma titulação que visava determinar a concentração de uma solução de HCl .
Volume de ácido usado
Volume de base usado
Molaridade da base padronizada
Qual é a molaridade da solução ácida?
A. 1.6 M
B. 0.64 M
C. 0.31 M
D. 0.13 M