Exercícios de equilíbrio de complexos e oxidação-redução (2)

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Exercícios de equilíbrios de complexos e oxidação redução:
1) Calcule a concentração de cada espécie em uma mistura de íons Hg2+ e Cl- para concentrações de Cl- livre igual a 1,0 mol/L. Dados: Kf1 = 5,5 x 106 ; Kf2 = 3,02 x 106 ; Kf3 = 7,08 ; Kf4 = 10
R: f1 = = 4,18 x 10-9 f2= 1,26 x 10-2 f3 = 8,99 x 10-2 f4= 8,99 x 10-1
2) Cu+2 e NH3 formam complexo CuNH3+2 , Cu(NH3)2+2 , Cu(NH3)3+2 e Cu(NH3)4+2 . As constantes de formação sucessivas destes complexos valem: k1=1,096 x 104; K2= 2,69 x 103, K3= 6,31 x 102 e k4= 30,2
a) Calcular os α valores para todas as espécies iônicas presentes em uma solução de NH3 0,5 mol/L e concentração total de Cu+2 0,01 mol/L.
b) Calcular a concentração de todas as espécies iônicas presentes na solução.
Resposta:
 a) αcu2+ = 2,67 x 10-11; αCuNH32+ = 1,47 x 10-7 ; αCu(NH3)22+ = 1,97 x 10-4 ; αCu(NH3)32+ = 0,062; αCu(NH3)42+ = 0,939. 
b) [Cu2+] = 2,67 x 10-13 mol L-1 ; [CuNH3 2+] = 1,47 x 10-19 mol L-1 ; [Cu(NH3)2 2+] = 1,97 x 10-6 mol L-1 ; [Cu(NH3)3 2+] = 6,20 x 10-4 mol L -1 ; [Cu(NH3)4 2+] = 9,39 x 10-3 mol L-1 espécie predominante.
3. Os valores das constantes de formação sucessivas dos complexos Cu(II) – oxalato são: K1 = 1,6 x 106 e K2 = 60. O KPS do CuC2O4 é 2,3 x 10-8 . a) Qual a concentração do íon C2O4 2- que levaria a solubilidade do CuC2O4 a um valor mínimo? b) Qual a solubilidade do CuC2O4 numa solução na qual a concentração do íon C2O4 2- é 0,10 mol L -1 ?
 Resposta: a) [C2O4 2- ] = 1,02 x 10-4 mol L-1 . b) S = [C2O4 2- ] = 0,258 mol L-1
4- Calcular o valor de X na reação: 
Cu(s) + 2Ag+ (X Mol/L) Cu+2 (0,1 Mol/L) + 2Ag(s)
R: 4,9 x 10-9mol/L
5- A constate de formação para o CaY-2 é 4,9 x 1010. Calcule a concentração de Ca+2 livre em uma solução de CaY-2 0,10 M em pH = 7,0 e em pH = 10,0. 
R: 2,4 x 10-6mol/L
6- Calcule a constante de equilíbrio para o Sistema:
 		Fe+3 + V +2 Fe+2 + V+3 
R: Keq=2,13 x 1017
7- Preveja se reação a seguir ocorre espontaneamente a 298 K:
	Co(s) + Fe+2(aq)  Co+2(aq) + Fe(s) onde a [Co+2] = 0.15 M and [Fe+2] = 0.68 M.
R= -0,14 V
8- Uma mistura ácida de H3AsO3 0,150 mol/L e H3AsO4 0,0610 mol/L possui potencial de eletrodo de 0,494 V. Qual é o pH da solução? 
R: pH= 0,90
 
 
Exercícios de 
equilíbrios de 
 
complexos
 
e oxidação redução
:
 
1)
 
Calcule a concentração de cada espécie em uma mistura de íons Hg2+ e Cl
-
 
para 
concentrações de Cl
-
 
livre igual a 1,0 mol/L. Dados: Kf1 = 5,5 x 10
6 
; Kf2 = 3,02 x 10
6
 
; Kf3 = 7,08 ; 
Kf4 = 10
 
R: 
f1 =
 
= 4,18 x 10
-
9
 
f2=
 
1,26 x 10
-
2
 
f3 = 
8,99 x 10
-
2
 
f4=
 
8,99 x 10
-
1
 
2
)
 
Cu
+2 
e NH
3
 
formam complexo CuNH
3
+2
 
 
,
 
Cu(NH
3
)
2
+2
 
 
,
 
Cu(NH
3
)
3
+2
 
 
e
 
Cu(NH
3
)
4
+2
 
 
. As constantes 
de formação suce
ss
ivas destes complexos valem: k
1
=1,096 x 10
4
; K
2
= 2,69 x 10
3
, K
3
= 6,31 x 10
2
 
e 
k
4
= 30,2
 
a)
 
Calcular os 
α
 
valores para todas as espιcies iτnicas presentes em uma soluηγo de NH
3
 
0,5 mol/L e concentraηγo total de Cu
+2 
0,01 mol/L.
 
b)
 
Calcular a concentraηγo de todas as espιcies iτnicas presentes na soluηγo.
 
Resposta:
 
 
a) αcu
2+
 
= 2,67 x 10
-
11
; αCuNH
3
2+
 
= 1,47 x 10
-
7
 
; αCu(NH
3
)
2
2+
 
= 1,97 x 10
-
4
 
; 
αCu(NH
3
)
3
2+
 
= 0,062; 
αCu(NH
3
)
4
2+
 
= 0,939. 
 
b) [Cu
2+
] = 2,67 x 10
-
13
 
mol L
-
1 ; [CuNH
3
 
2+
] = 1,47 x 10
-
19 
mol L
-
1
 
; [Cu(NH
3
)
2
 
2+
] = 1,97 x 10
-
6
 
mol L
-
1
 
; [Cu(NH
3
)
3
 
2+
] = 6,20 x 10
-
4
 
mol L
 
-
1
 
; [Cu(NH
3
)
4
 
2+
] = 9,39 x 10
-
3 
mol L
-
1 
espιcie predominante.
 
3
.
 
Os valores das constantes de formaηγo sucessivas dos complexos Cu(II) 
–
 
oxalato sγo: K1 = 
1,6 x 10
6
 
e K2 = 60. O K
PS
 
do CuC
2
O
4
 
ι 2,3 x 10
-
8
 
. a) Qual a concentraηγo do νon C
2
O
4
 
2
-
 
que levaria 
a solubilidade do CuC
2
O
4
 
a um valor mνnimo? b) Qual a solubilidade do CuC
2
O4 numa soluηγo na 
qual a concentraηγo do νon C
2
O
4
 
2
-
 
ι 0,10 mol L
 
-
1
 
?
 
 
Resposta: a) [
C
2
O
4
 
2
-
 
] = 1,02 x 10
-
4
 
mol L
-
1 
. b) S = [
C
2
O
4
 
2
-
 
] = 0,258 mol L
-
1
 
4
-
 
Calcular o valor de 
X 
na reação: 
 
Cu(s) + 2Ag
+
 
(
X 
Mol/L) 
 
D
 
Cu
+2
 
(0,1 Mol/L) + 
 
2Ag(s)
 
R: 4,9 x 10
-
9
mol/L
 
5
-
 
A constate de formação para o CaY
-
2
 
 
é 4,9 x 10
10
. Calcule a concentração de Ca
+2
 
 
livre em 
uma solução de CaY
-
2
 
 
0,10 M em pH = 7,0 e em pH = 10,0. 
 
R: 2,4 x 10
-
6
mol/L
 
6
-
 
Calcule a constant
e 
 
de
 
equilíbrio para o Sistema:
 
 
 
 
Fe
+3
 
+ V 
+2
 
D
 
Fe
+
2
 
+ V
+3 
 
R: 
Keq=2,13 x 10
17
 
7
-
 
Preveja se reação a seguir ocorre espontaneamente a 298 K:
 
 
Co(s) + Fe
+2
(aq) 
D
 
Co
+2
(aq) + Fe(s)
 
onde a 
[Co
+2
] 
=
 
0.15 
M 
and [Fe
+2
] 
= 
0.68 
M
.
 
R= 
-
0,14 V
 
 
 
 
Exercícios de equilíbrios de complexos e oxidação redução: 
1) Calcule a concentração de cada espécie em uma mistura de íons Hg2+ e Cl
-
 para 
concentrações de Cl
-
 livre igual a 1,0 mol/L. Dados: Kf1 = 5,5 x 10
6 
; Kf2 = 3,02 x 10
6
 ; Kf3 = 7,08 ; 
Kf4 = 10 
R: f1 = = 4,18 x 10
-9
 f2= 1,26 x 10
-2
 f3 = 8,99 x 10
-2
 f4= 8,99 x 10
-1 
2) Cu
+2 
e NH
3
 formam complexo CuNH
3
+2 
 , Cu(NH
3
)
2
+2 
 , Cu(NH
3
)
3
+2 
 e Cu(NH
3
)
4
+2 
 . As constantes 
de formação sucessivas destes complexos valem: k
1
=1,096 x 10
4
; K
2
= 2,69 x 10
3
, K
3
= 6,31 x 10
2
 e 
k
4
= 30,2 
a) Calcular os α valores para todas as espécies iônicas presentes em uma solução de NH
3
 
0,5 mol/L e concentração total de Cu
+2 
0,01 mol/L. 
b) Calcular a concentração de todas as espécies iônicas presentes na solução. 
Resposta: 
 a) αcu
2+
 = 2,67 x 10
-11
; αCuNH
3
2+
 = 1,47 x 10
-7
 ; αCu(NH
3
)
2
2+
 = 1,97 x 10
-4
 ; αCu(NH
3
)
3
2+
 = 0,062; 
αCu(NH
3
)
4
2+
 = 0,939. 
b) [Cu
2+
] = 2,67 x 10
-13
 mol L-1 ; [CuNH
3
 
2+
] = 1,47 x 10
-19 
mol L
-1
 ; [Cu(NH
3
)
2
 2+
] = 1,97 x 10
-6
 mol L
-
1
 ; [Cu(NH
3
)
3
 
2+
] = 6,20 x 10
-4
 mol L
 -1
 ; [Cu(NH
3
)
4
 
2+
] = 9,39 x 10
-3 
mol L
-1 
espécie predominante. 
3. Os valores das constantes de formação sucessivas dos complexos Cu(II) – oxalato são: K1 = 
1,6 x 10
6
 e K2 = 60. O K
PS
 do CuC
2
O
4
 é 2,3 x 10
-8
 . a) Qual a concentração do íon C
2
O
4
 
2-
 que levaria 
a solubilidade do CuC
2
O
4
 a um valor mínimo? b) Qual a solubilidade do CuC
2
O4 numa solução na 
qual a concentração do íon C
2
O
4
 2-
 é 0,10 mol L
 -1
 ? 
 Resposta: a) [C
2
O
4
 2-
 ] = 1,02 x 10
-4
 mol L
-1 
. b) S = [C
2
O
4
 2-
 ] = 0,258 mol L
-1
 
4- Calcular o valor de X na reação: 
Cu(s) + 2Ag
+
 
(X Mol/L) Cu
+2
 (0,1 Mol/L) + 2Ag(s) 
R: 4,9 x 10
-9
mol/L 
5- A constate de formação para o CaY
-2
 é 4,9 x 10
10
. Calcule a concentração de Ca
+2
 livre em 
uma solução de CaY
-2
 0,10 M em pH = 7,0 e em pH = 10,0. 
R: 2,4 x 10
-6
mol/L 
6- Calcule a constante de equilíbrio para o Sistema: 
 Fe
+3
 + V 
+2
 Fe
+2
 + V
+3 
R: Keq=2,13 x 10
17 
7- Preveja se reação a seguir ocorre espontaneamente a 298 K: 
 Co(s) + Fe
+2
(aq)  Co
+2
(aq)+ Fe(s) onde a [Co
+2
] = 0.15 M and [Fe
+2
] = 0.68 M. 
R= -0,14 V