Considere que
de amônia
são adicionados a
de sulfato de cobre,
. Assumindo volume constante, calcule a concentração de íons
na solução resultante.
Dados:
Dados:
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. A gente tem uma solução com sulfato de cobre (
) a
e adiciona amônia (
) nessa mesma solução com uma concentração de
. Queremos descobrir qual é a concentração de íons cobre (
) após essa mistura, assumindo que o volume não muda. Para resolver isso, vamos precisar entender das reações de complexação e das constantes de dissociação. Vamos usar a constante de dissociação (
) que foi dada.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a reação que acontece quando a amônia é adicionada ao sulfato de cobre. O cobre (
) pode se ligar com a amônia (
) formando um complexo. A equação química fica assim:
Aqui, o cobre se liga com quatro moléculas de amônia para formar o complexo
.
Passo 3
Agora, vamos usar a constante de dissociação fornecida, que é a
. Essa constante nos diz o quanto o complexo
se dissocia de volta em íons
e amônia. A expressão da constante de dissociação é:
Passo 4
Vamos considerar as concentrações iniciais. Antes de adicionar a amônia, temos
de
e nenhuma amônia ligada ao cobre. Quando adicionamos
de
, parte dela vai se ligar ao cobre formando o complexo. Vamos chamar a quantidade de
que se liga de
. Assim, no equilíbrio, teremos:
-
-
(porque cada de consome 4 ) -
Passo 5
Substituindo essas expressões na equação da constante de dissociação:
Essa equação parece complicada, mas como a
é muito pequena, isso indica que praticamente todo o
vai se ligar com a amônia, fazendo com que
. Portanto:
Mas, na verdade, devido à pequena constante, vai sobrar uma quantidade muito pequena de
, que podemos aproximar como sendo igual a
vezes a concentração do complexo. Porém, para simplificar, a concentração de
será aproximadamente
.
Resposta
A concentração de íons
na solução resultante é aproximadamente
.
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