Qual a concentração de equilíbrio de numa solução em a pH
Dados:

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos pergunta qual é a concentração de equilíbrio de em uma solução de de a pH 9. Para resolver isso, vamos precisar entender sobre química de complexos e hidrolyse de íons metálicos. Vamos usar as constantes de estabilidade fornecidas e a relação com o pH para encontrar a concentração desejada.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é a constante de estabilidade ( ). Ela indica a força do complexo , ou seja, quão facilmente o está ligado ao ligante Y. A constante dada é , o que significa que o complexo é muito estável.

Passo 3

Sabemos que a concentração inicial de é . Esse complexo pode se dissociar parcialmente em e Y. A concentração de que será liberada depende do pH da solução, que é 9.

Passo 4

O pH nos dá a concentração de íons hidroxila ( ) na solução. Vamos calcular:

Passo 5

A pode reagir com formando hidróxidos de cobre. As constantes de estabilidade fornecem informações sobre essas reações. Precisamos usar essas constantes para determinar quanto de permanece livre em solução.

Passo 6

Vamos considerar a reação de hidrólise do :
A constante de estabilidade para essa reação é , que significa:

Passo 7

Usando a constante de estabilidade, podemos relacionar as concentrações:
Rearranjando para encontrar :

Passo 8

No equilíbrio, a concentração de depende da quantidade de que se hidrolisa. Sabemos que a concentração total de cobre é a soma de todas as espécies de cobre:
Como o complexo é muito estável, a maior parte do cobre permanece nesse complexo.

Passo 9

Considerando que é muito grande, podemos assumir que quase todo o está ligado ao ligante Y, e apenas uma quantidade muito pequena se hidrolisa. Portanto, podemos simplificar a equação e resolver para .

Passo 10

Após os cálculos e simplificações necessárias, chegamos à concentração de equilíbrio de na solução. De acordo com os dados fornecidos e as constantes utilizadas, a concentração final de é:

Resposta

A concentração de equilíbrio de na solução é .

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,
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c) KF