Escreva as reações de dissociação, a constante de equilíbrio para cada reação e a constante global da reação para as seguintes espécies em solução aquosa: EDTA

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão sobre dissociação do EDTA em solução aquosa. O conteúdo aqui envolve equilíbrio químico e constantes de dissociação. Para isso, vamos precisar entender como o EDTA se separa em íons e como calcular as constantes de equilíbrio para cada etapa dessa dissociação.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar o EDTA. O EDTA é um ácido poliprótico, ou seja, pode doar vários prótons (H⁺) na solução. A fórmula do EDTA é H4EDTA. Vamos escrever as reações de dissociação passo a passo.

Passo 3

A primeira dissociação ocorre quando o EDTA perde um próton:
H4EDTA rightarrow H^+ + H3EDTA^-
Aqui, H3EDTA^- é a forma mono-deprotonada do EDTA.

Passo 4

A segunda dissociação acontece quando H3EDTA^- perde outro próton:
H3EDTA^- rightarrow H^+ + H2EDTA^2-
Agora temos a forma di-deprotonada, H2EDTA^2-.

Passo 5

Na terceira etapa, H2EDTA^2- perde um próton a mais:
H2EDTA^2- rightarrow H^+ + HEDTA^3-
Chegamos à forma tri-deprotonada, HEDTA^3-.

Passo 6

Finalmente, na quarta dissociação, HEDTA^3- libera mais um próton:
HEDTA^3- rightarrow H^+ + EDTA^4-
E temos a forma tetra-deprotonada, EDTA^4-.

Passo 7

Agora, vamos definir as constantes de equilíbrio para cada reação. A constante de dissociação ácida ( Ka) para cada etapa é dada por:
Ka1 = [H^+][H3EDTA^-][H4EDTA]
Ka2 = [H^+][H2EDTA^2-][H3EDTA^-]
Ka3 = [H^+][HEDTA^3-][H2EDTA^2-]
Ka4 = [H^+][EDTA^4-][HEDTA^3-]

Passo 8

A constante global da reação é o produto das constantes de dissociação individuais. Então, a constante global ( Kglobal) para a dissociação completa do EDTA é:

Resposta

As reações de dissociação do EDTA em solução aquosa e suas constantes de equilíbrio são:
  1. H4EDTA rightarrow H^+ + H3EDTA^-, Ka1 = [H^+][H3EDTA^-][H4EDTA]
  2. H3EDTA^- rightarrow H^+ + H2EDTA^2-, Ka2 = [H^+][H2EDTA^2-][H3EDTA^-]
  3. H2EDTA^2- rightarrow H^+ + HEDTA^3-, Ka3 = [H^+][HEDTA^3-][H2EDTA^2-]
  4. HEDTA^3- rightarrow H^+ + EDTA^4-, Ka4 = [H^+][EDTA^4-][HEDTA^3-]
A constante global da reação é:

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