Qual é a concentração de metal livre em 1,0 litro de solução contendo o complexo ML na concentração de 1,0 times 10^-2 mol / L ? Dados: Kf=4,0 times 10^8

Passo 1

Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Temos 1,0 litro de uma solução que contém o complexo ML com uma concentração de . A constante de formação ( ) desse complexo é . Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a concentração do metal livre ( ) nessa solução. Para isso, vamos usar a relação da constante de formação e fazer alguns cálculos simples.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é a constante de formação ( Kf = [ML][M][L] ). Ela nos diz quão fortemente o metal ( ) se liga ao ligante ( ) para formar o complexo ( ). A fórmula da constante de formação é:
Onde:
  • é a concentração do complexo formado.
  • é a concentração do metal livre.
  • é a concentração do ligante livre.

Passo 3

Como queremos encontrar [M] = [ML]Kf [L] , vamos rearranjar a fórmula da constante de formação para isolá-lo:
[M] approx [ML]Kf
Mas aqui temos um problema: não conhecemos , a concentração do ligante livre. Para simplificar, vamos supor que o ligante está em excesso na solução, o que significa que permanece aproximadamente constante e é grande em comparação com . Com essa suposição, podemos simplificar a equação para:

Passo 4

Agora, vamos substituir os valores que temos na equação:
[M] approx 1,0 times 10^-2 mol/L4,0 times 10^8 = 2,5 times 10^-11 mol/L

Resposta

A concentração de metal livre na solução é aproximadamente .

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