Calcule a constante condicional de formação do complexo Ni-EDTA numa solução de pH 11 , contendo
de amônia livre.
Dados:
,
Dados:
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício quer a gente calcular a constante condicional de formação do complexo Ni-EDTA numa solução com pH 11 e 0,50 mol/L de amônia livre. Isso envolve conceitos de química de coordenação e equilíbrio químico. Vamos precisar usar as constantes de estabilidade fornecidas e considerar como a amônia e o pH influenciam na formação do complexo.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é a constante condicional de formação. Ela nos diz quão fortemente o Ni se liga ao EDTA sob condições específicas de pH e presença de outras substâncias, como a amônia. A constante condicional depende das espécies presentes na solução que podem competir pela ligação com o Ni²⁺.
Passo 3
Sabemos que a amônia (NH₃) está presente em 0,50 mol/L e que a solução tem pH 11. O pH nos ajuda a determinar a concentração de íons hidroxila (OH⁻), que também podem se ligar ao Ni²⁺ formando complexos como Ni-OH. Assim, tanto a amônia quanto o OH⁻ competem com o EDTA pelo íon Ni²⁺.
Passo 4
Vamos calcular a concentração de OH⁻ na solução usando o pH:
Então, temos 0,001 mol/L de OH⁻.
Passo 5
Agora, vamos considerar as constantes de formação dos complexos Ni-OH e Ni-NH₃. As constantes β são relacionadas à formação de complexos de diferentes coordenações. Vamos usar os valores de log β para encontrar as constantes β:
Para Ni-OH:
Para Ni-NH₃:
Passo 6
Com as constantes β calculadas, podemos determinar como a presença de OH⁻ e NH₃ afeta a formação do complexo Ni-EDTA. A constante condicional Kf’ dependerá da concentração efetiva de Ni²⁺ livre, que é alterada pela formação dos complexos Ni-OH e Ni-NH₃.
Passo 7
A constante condicional Kf’ é dada por:
Onde:
-
é a constante de formação do Ni-EDTA. -
e são as constantes de formação dos complexos Ni-OH e Ni-NH₃, respectivamente.
Passo 8
Vamos calcular
e
a partir das constantes β:
Assim:
Passo 9
Agora, substituímos os valores na expressão de Kf’:
Calculando os denominadores:
Simplificando:
Como os termos adicionados são muito pequenos comparados a 1, podemos simplificar:
Resposta
A constante condicional de formação do complexo Ni-EDTA na solução considerada é aproximadamente
.
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