Qual é a concentração em equilibrio de todas as espécies em 1,0 litro de solução contendo o complexo ML na concentração de
? Dados: Kest
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! A gente tem uma solução de 1,0 litro que contém o complexo ML com uma concentração inicial de
. O que precisamos descobrir é a concentração em equilíbrio de todas as espécies presentes na solução. Para isso, vamos usar o conceito de constante de estabilidade (
) que nos ajuda a entender como o complexo se comporta em equilíbrio. O valor da constante de estabilidade dado é
.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que a constante de estabilidade
representa. Ela é definida pela relação:
Onde:
-
é a concentração do complexo. -
é a concentração do metal livre. -
é a concentração do ligante livre.
Como
é grande (
), isso indica que o complexo ML é bastante estável e tende a se formar mais do que se dissociar.
Passo 3
Vamos considerar o equilíbrio da reação:
Inicialmente, temos:
Durante o equilíbrio, parte do ML se dissocia formando M e L. Vamos chamar essa quantidade dissociada de
.
Então, no equilíbrio teremos:
Passo 4
Substituindo esses valores na expressão da constante de estabilidade:
Como
é muito grande, isso significa que
é grande, indicando que
(a quantidade dissociada) é muito pequena comparada com
. Assim, podemos aproximar:
Passo 5
Resolvendo para
:
Então,
Passo 6
Agora, podemos encontrar as concentrações em equilíbrio:
Resposta
Em equilíbrio, as concentrações são: