O mesmo complexo do exercício anterior tem 10. Calcule a concentração de livre, em uma solução do complexo.

Passo 1

Resumo da questão: Temos um complexo químico presente em uma solução aquosa a pH 10, com uma constante de formação . Queremos calcular a concentração de íons de cálcio livres ( ) em uma solução onde a concentração do complexo é . Para resolver isso, vamos usar o conceito de constante de formação de complexos e entender como ela relaciona as concentrações dos componentes envolvidos.

Passo 2

Entendendo a constante de formação: A constante de formação ( ) nos dá uma ideia de quão estável é o complexo formado entre o íon de cálcio ( ) e o ligante presente na solução. A expressão geral para a constante de formação é:
Aqui, representa o número de moléculas de ligante que se ligam ao íon de cálcio para formar o complexo.

Passo 3

Isolando a concentração de : Nosso objetivo é encontrar . Para isso, vamos rearranjar a fórmula da constante de formação:
Assumindo que a concentração do ligante é muito maior que a do complexo, podemos considerar que a concentração do ligante permanece praticamente constante durante a formação do complexo. Isso simplifica nossos cálculos, já que será um valor conhecido ou constante.

Passo 4

Aplicando os valores conhecidos: Sabemos que e . Substituindo esses valores na equação:
Para prosseguir, precisamos conhecer ou assumir o valor de . Se não tivermos essa informação, podemos expressar a concentração de em termos de .

Passo 5

Finalizando o cálculo: Sem o valor específico de , não podemos calcular um valor numérico exato para . No entanto, a relação encontrada mostra que a concentração de é diretamente proporcional à constante de formação e à concentração do complexo, e inversamente proporcional ao nível do ligante.

Resposta

A concentração de livre na solução é dada por:
Para obter um valor numérico específico, é necessário conhecer a concentração do ligante e o número de moléculas de ligante que se ligam ao íon de cálcio no complexo.

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