A constante de formação para o quelato chumbo-EDTA
é
. Calcule a constante de formação condicional em pH 10. Considere EDTA tetraprotonado
.
Passo 1
O enunciado pede para calcular a constante de formação condicional em
para o quelato
, sabendo que a constante de formação global (com a base totalmente desprotonada) é
. Foi indicada a forma protonada inicial do EDTA como
(EDTA tetraprotonado).
Informações dadas e o que se quer:
Informações dadas e o que se quer:
- Constante de formação global (com
): . - pH do meio:
. - Considerar que o ácido poliprótico é
e que a espécie que complexa é . - Objetivo: calcular a constante de formação condicional (às vezes chamada
ou ) que usa a concentração total de EDTA (todas as formas protonadas) em vez de apenas .
Passo 2
Entender o conceito: definição da constante de formação condicional.
- A constante de formação global dada é para a reação
com constante
- Na prática, no meio a EDTA existe em várias formas protonadas (
). A constante condicional em um pH fixo relaciona a espécie metal livre com a concentração total de EDTA (soma de todas as formas):
- Existe relação simples entre
e : se é a fração da EDTA presente como no pH dado, então
Logo precisamos calcular
em
.
Passo 3
Fórmula para a fração
. Para um ácido poliprótico com quatro etapas de dissociação (a partir de
até
) a fração da forma totalmente desprotonada é
Aqui:
-
são as constantes de dissociação ácida sucessivas de . -
é a concentração de íons hidrogênio correspondente à pH dado ( ).
Passo 4
Escolher valores típicos de
para
e converter em
. (Em exercícios de química analítica costuma-se usar valores de dissociação conhecidos; aqui usaremos valores típicos para EDTA tetraprotonado.) Os
(aproximados) adotados:
Converter para
por
:
(Obs.: os valores foram arredondados de modo conveniente para cálculo manual.)
Passo 5
Calcular
em
:
Agora calcule os termos do denominador da expressão de
:
-
(termo principal). -
-
-
-
Somando:
Portanto
Passo 6
Calcular a constante de formação condicional:
Usando
e
,
Em outras palavras, a diferença é insignificante a
: quase toda a EDTA está na forma
que complexa o
.