Calcule a constante condicional de formação do complexo Zn -EDTA numa solução tamponada em pH 11 e contendo de amônia livre. ( )
Dados:

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A questão pede para calcular a constante condicional de formação do complexo Zn-EDTA numa solução tamponada em pH 11 que também tem 0,01 mol/L de amônia livre. Para isso, vamos precisar entender sobre constantes de formação e como outros ligantes presentes na solução (como a amônia e o hidróxido) podem influenciar nessa formação. Vamos lá!

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é a constante condicional de formação. Ela indica a estabilidade de um complexo em condições específicas, considerando a presença de outros íons ou moléculas que também podem formar complexos com o metal, no caso, o zinco (Zn). Aqui, estamos considerando a presença de EDTA, amônia (NH₃) e hidróxido (OH⁻) na solução.

Passo 3

Sabemos que o pH da solução é 11. Vamos calcular a concentração de íons hidroxila ([OH⁻]) nessa solução. A relação entre pH e pOH é dada por:
Então,
E a concentração de íons hidroxila é:

Passo 4

Agora, vamos considerar as reações de formação dos complexos com o Zn:
  1. Zn com EDTA:
A constante de formação fornecida é:
  1. Zn com NH₃:
As constantes de estabilidade ( ) são fornecidas:
  1. Zn com OH⁻:
As constantes de estabilidade ( ) são:

Passo 5

Vamos calcular as constantes de estabilidade efetivas para as ligações com amônia e hidróxido. Primeiro, precisamos transformar os em valores :
Para Zn-NH₃:
Para Zn-OH⁻:

Passo 6

A constante de formação condicional do complexo Zn-EDTA ( ) considera a competição com outros ligantes presentes. A equação geral para pode ser escrita como:
Onde:
  • é a constante de formação do complexo Zn-EDTA.
  • e são constantes de formação para os complexos com amônia e hidróxido, respectivamente.

Passo 7

No entanto, como temos múltiplas constantes de estabilidade para as diferentes etapas de complexação com NH₃ e OH⁻, precisamos considerar a soma das contribuições de todas as espécies complexadas. Assim, a expressão para fica:
Vamos calcular as somas:
Para amônia, considerando até :
Substituindo os valores:
Calculando cada termo:
Somando:
Para hidróxido:
Substituindo os valores:
Calculando cada termo:
Somando:
(Os termos maiores dominam a soma.)

Passo 8

Agora, substituímos na fórmula de :
Porque é muito pequeno comparado a .

Passo 9

Calculando a divisão:

Resposta

A constante condicional de formação do complexo Zn-EDTA na solução dada é aproximadamente .

Exercícios relacionados

Calcule a constante condicional de formação do complexo Ni-EDTA numa solução de pH 11 , contendo de amônia livre.
Dados:

,
Calcule a concentração de equilibrio de numa solução com concentração de de a pH
Dados:
Qual a concentração de equilíbrio de numa solução em a pH
Dados:
Calcule a concentração de : Na mistura anterior contendo de amônia livre, tamponada em pH
10.
Dados: