Calcule a concentração das espécies
iv)
em uma solução
de EDTA tamponada em pH 10 . (
Dados:
iv)
Dados:
Passo 1
O que o problema pede: calcular a concentração da espécie
em uma solução de EDTA com concentração total
a pH
.\n
Dados fornecidos (vou listá-los exatamente como no enunciado):
Dados fornecidos (vou listá-los exatamente como no enunciado):
Passo 2
Organizar as espécies do ácido tetraprótico EDTA (
) e escrever a relação entre constantes de acidez e concentrações. As espécies são:
As constantes de acidez relacionam-se assim:
Passo 3
Expressar todas as concentrações das espécies em termos de
e de
usando as relações de Ka (isso é útil para somar e igualar à concentração total). A partir das relações do passo anterior:
Passo 4
Escrever a equação da conservação da matéria (concentração total analítica
é soma das concentrações de todas as espécies) e resolver simbolicamente para
. A soma é:
Dessa equação obtemos
, mas o que mais nos interessa é a fração
(fração de EDTA na forma
):
(é equivalente à forma apresentada no passo de teoria; aqui escrevemos em função de potências de
no denominador para facilitar a substituição numérica).]
Passo 5
Substituir os valores numéricos. Primeiro escrevo
. Vou calcular os termos do denominador (tudo em mol/L) com notação científica:
Observação: no cálculo de
usei o produto
(veja passagem anterior) e multipliquei por
.]
Passo 6
Somar os termos do denominador (os termos muito pequenos são desprezíveis se comparados aos maiores, mas eu os somei para transparência):
Os termos
são muito menores que
e
e praticamente não contribuem, por isso o denominador é dominado por
.
Passo 7
Calcular a fração
(para
). O numerador é
, mas eu já calculei
. Portanto:
Passo 8
Obter a concentração absoluta de
multiplicando a fração pelo
:
Arredondando com número razoável de algarismos significativos (dois ou três) temos aproximadamente
.