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Um sistema Cu-NH3 é usualmente utilizado para se entender a distribuição de espécies complexadas no meio reacional, em certo pH constante a 25ºC, r...

Um sistema Cu-NH3 é usualmente utilizado para se entender a distribuição de espécies complexadas no meio reacional, em certo pH constante a 25ºC, reage-se uma solução de Cu2+ 0,02 mol L-1 e uma concentração de amônia no equilíbrio igual a 0,2 mol L-1. Sabendo-se que o cobre tem número de coordenação 4 em amin-complexos e desprezando o equilíbrio de autocomplexação com a água, calcule a porcentagem de distribuição de cada complexo e do metal livre nesse determinado pH. K1= 1,3 x 10^3; K2= 3,2 x 10^3; K3= 7,9 x 10^4; K4= 1,3 x 10^2.

Calcular a porcentagem de distribuição de cada complexo e do metal livre em um sistema Cu-NH3.
O pH é constante e igual a 25ºC.
O cobre tem número de coordenação 4 em amin-complexos.
Desprezar o equilíbrio de autocomplexação com a água.
As constantes de formação dos complexos são: K1= 1,3 x 10^3; K2= 3,2 x 10^3; K3= 7,9 x 10^4; K4= 1,3 x 10^2.

Essa pergunta também está no material:

lista complexos
45 pág.

Química Analítica Quantitativa II

💡 1 Resposta

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Para resolver esse problema, é necessário utilizar as constantes de formação dos complexos e a concentração de Cu2+ e NH3. Primeiramente, é necessário escrever as equações químicas que representam a formação dos complexos: Cu2+ + NH3 ⇌ Cu(NH3)2+ (K1) Cu(NH3)2+ + NH3 ⇌ Cu(NH3)3+ (K2) Cu(NH3)3+ + NH3 ⇌ Cu(NH3)4+ (K3) A partir dessas equações, é possível montar uma tabela com as concentrações de cada espécie no equilíbrio: | Espécie | Concentração inicial | Variação | Concentração final | |--------|----------------------|----------|--------------------| | Cu2+ | 0,02 mol L-1 | -x | 0,02 - x mol L-1 | | Cu(NH3)2+ | 0 mol L-1 | +x | x mol L-1 | | Cu(NH3)3+ | 0 mol L-1 | +x | x mol L-1 | | Cu(NH3)4+ | 0 mol L-1 | +x | x mol L-1 | | NH3 | 0,2 mol L-1 | -3x | 0,2 - 3x mol L-1 | O valor de x representa a variação na concentração de cada complexo em relação à concentração inicial de Cu2+. Como o cobre tem número de coordenação 4 em amin-complexos, a soma das concentrações dos complexos deve ser igual à concentração inicial de Cu2+: x + x + x + 0,02 - x = 0,02 3x = 0,02 - x 4x = 0,02 x = 0,005 mol L-1 Substituindo esse valor na tabela, temos: | Espécie | Concentração inicial | Variação | Concentração final | |--------|----------------------|----------|--------------------| | Cu2+ | 0,02 mol L-1 | -0,005 | 0,015 mol L-1 | | Cu(NH3)2+ | 0 mol L-1 | 0,005 | 0,005 mol L-1 | | Cu(NH3)3+ | 0 mol L-1 | 0,005 | 0,005 mol L-1 | | Cu(NH3)4+ | 0 mol L-1 | 0,005 | 0,005 mol L-1 | | NH3 | 0,2 mol L-1 | -0,015 | 0,185 mol L-1 | A porcentagem de distribuição de cada complexo e do metal livre pode ser calculada a partir das concentrações finais: % Cu2+ = (0,015 / 0,02) x 100% = 75% % Cu(NH3)2+ = (0,005 / 0,02) x 100% = 25% % Cu(NH3)3+ = (0,005 / 0,02) x 100% = 25% % Cu(NH3)4+ = (0,005 / 0,02) x 100% = 25% Note que a soma das porcentagens deve ser igual a 100%.

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