O complexante etilenodiamina (en) é adicionado a uma solução de cobre(II) com concentração inicial de . Sabendo que o complexo formado é e , calcule a concentração de equilíbrio de e de etilenodiamina.

Passo 1

Entendendo o Problema e o Conteúdo Envolvido
Vamos lá, amigo! Temos uma solução de cobre(II) com uma concentração inicial de . A gente adiciona um complexo chamado etilenodiamina, que aqui está representado como , que vamos chamar de en. Quando adicionamos esse en à solução de cobre, eles reagem formando um complexo chamado . A constante de formação dessa reação, , é super grande: . Nosso objetivo é descobrir qual será a concentração de íons cobre(II) ( ) e de etilenodiamina (en) quando o sistema atingir o equilíbrio.
Matéria Envolvida:
  • Química de Complexos
  • Constante de Formação ( )
  • Equilíbrio Químico
O que vamos precisar:
  • Entender a fórmula da constante de formação.
  • Aplicar o princípio de equilíbrio para resolver as concentrações finais.

Passo 2

Escrevendo a Equação de Formação do Complexo
Primeiro, vamos escrever a equação da reação de formação do complexo:
Aqui, um íon cobre(II) reage com duas moléculas de en para formar o complexo .

Passo 3

Expressando a Constante de Formação ( )
A constante de formação, , é dada por:
Isso significa que relaciona as concentrações dos produtos e reagentes no equilíbrio.

Passo 4

Analisando a Grandeza de
Olha só, é um número enormemente grande! Isso nos diz que, no equilíbrio, quase tudo vai virar o complexo , e a concentração de vai ficar quase zero.

Passo 5

Calculando a Concentração de no Equilíbrio
Como é tão grande, praticamente todo o é convertido no complexo. Portanto:
Mas, para ser mais preciso, podemos considerar uma quantidade muito pequena:
Como não temos a concentração inicial de en, vamos assumir que ela está em excesso e não é significativamente alterada. Assim, podemos simplificar dizendo que:

Passo 6

Determinação da Concentração de Etilenodiamina (en) no Equilíbrio
Sabendo que cada molécula de consome duas moléculas de en, a redução na concentração de en será:
Então, se a concentração inicial de en era, por exemplo, , a concentração no equilíbrio será:
í
Como assumimos que en está em excesso, essa redução é desprezível, então:

Resposta

No equilíbrio, a concentração de é aproximadamente e a concentração de etilenodiamina (en) permanece praticamente inalterada em .

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Qual dos compostos a seguir podem existira na forma do par de isômeros cis-trans? Desenhe cada par de isômero cis-trans, indicando a geometria de cada isômero.
e)
Qual dos compostos a seguir podem existira na forma do par de isômeros cis-trans? Desenhe cada par de isômero cis-trans, indicando a geometria de cada isômero.
a)
Defina estereoisômeros.
Qual é a hibridização em cada um dos átomos indicados nos compostos dados abaixo.
f.