Calcule a concentração de Ni^2+ não complexado com EDTA:
numa mistura de 200,00 mL de solução 0,200 molL^-1 de NiCl2 com 200,00 mL de solução 0,200 molL^-1 de EDTA em pH 8.
Dados:
& KN i-Y=4,17 times 10^18 & l N i-N H3 Rightarrow log beta1=2,67 ; log beta2=4,79 ; log beta3=6,40 ; log beta4=7,47 ; log beta5 =8,10 ; log beta6=8,01

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para calcular a concentração de íons Ni^2+ que não estão complexados com EDTA em uma mistura de soluções de NiCl2 e EDTA. A matéria envolvida aqui é Química de Complexos, especificamente envolvendo constantes de estabilidade e equilíbrios químicos. Para resolver, vamos precisar entender como o EDTA se liga ao Ni^2+ e aplicar as fórmulas de equilíbrio.

Passo 2

Primeiro, vamos determinar as concentrações iniciais das soluções após a mistura. Temos 200,00 mL de NiCl2 0,200 M e 200,00 mL de EDTA 0,200 M. Quando misturamos volumes iguais, as concentrações se reduzem pela metade.
Concentração de Ni^2+ = 0,200 , mol/L times 200 , mL400 , mL = 0,100 , mol/L çã
Concentração de EDTA = 0,200 , mol/L times 200 , mL400 , mL = 0,100 , mol/L çã

Passo 3

Agora, vamos considerar a reação de complexação entre Ni^2+ e EDTA. A equação de equilíbrio é:
Ni^2+ + EDTA^4- <=ftharpoons NiEDTA^2-
A constante de estabilidade ( KNi-Y) dessa reação é muito alta, 4,17 times 10^18, o que indica que praticamente todo o EDTA se liga ao Ni^2+.

Passo 4

Definimos x como a concentração de complexos formados ( NiEDTA^2-). Assim, as concentrações em equilíbrio serão:
[Ni^2+] = 0,100 - x
[EDTA^4-] = 0,100 - x
[NiEDTA^2-] = x

Passo 5

A expressão da constante de estabilidade é:
K = [NiEDTA^2-][Ni^2+][EDTA^4-] = x(0,100 - x)(0,100 - x) = 4,17 times 10^18
Dado que K é extremamente grande, podemos simplificar assumindo que quase todo o EDTA e Ni^2+ formam o complexo. Ou seja, x approx 0,100 mol/L.

Passo 6

Substituindo x approx 0,100 na expressão de [Ni^2+]:
[Ni^2+] = 0,100 - x approx 0,100 - 0,100 = 0 , mol/L
Na prática, x é ligeiramente menor que 0,100 devido à pequena quantidade de Ni^2+ não complexada, mas essa quantidade é negligivelmente pequena.

Resposta

A concentração de Ni^2+ não complexado com EDTA na mistura é praticamente 0 , mol/L.

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