Uma solução foi preparada pela mistura de 50,00 mL de Ni^2+ 0,0300 mol L^-1 e 50,00 mL de EDTA 0,0500 mol L^-1 e tamponada a pH 3 calcule:
A concentração analítica do complexo NiY^2- e do EDTA não complexado. (Vale 0,5 pto)
Dados: Kf NiY^2-=4,2 times 10^18 ; Ka 1=1,02 times 10^-2 ; Ka 2=2,14 times 10^-3 ; Ka 3=6,92 times 10^-7 ; Ka 4=5,50 times 10^-11

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular a concentração do complexo NiY^2- formado pela mistura de íons Ni^2+ e EDTA em solução. A gente vai trabalhar com os conceitos de química de complexos e equilíbrio químico. Precisamos usar as informações das concentrações iniciais, volumes das soluções, o valor da constante de formação do complexo ( Kf) e os valores das constantes de dissociação ácida do EDTA ( Ka1, Ka2, Ka3 e Ka4).

Passo 2

Primeiro, vamos calcular as concentrações iniciais após a mistura das soluções. Como estamos misturando volumes iguais (50 mL de cada), o volume total fica 100 mL. Então, a concentração de cada reagente na mistura é a concentração inicial dividida por 2.
Para o Ni^2+:
CNi^2+ = 0,0300 mol , L^-12 = 0,0150 mol , L^-1
E para o EDTA:
CEDTA = 0,0500 mol , L^-12 = 0,0250 mol , L^-1

Passo 3

Agora, precisamos considerar que o EDTA pode se ionizar no meio ácido (pH 3). A equação de ionização do EDTA é:
H4Y <=ftharpoons H3Y^- + H^+
e assim por diante, até formar Y^4-. No pH 3, a maioria do EDTA está na forma H2Y^2- ou H3Y^-, mas para simplificar nossos cálculos, vamos assumir que a forma predominante que reage com o Ni^2+ é a Y^4-.

Passo 4

Com a constante de formação do complexo Kf = 4,2 times 10^18, que é muito grande, podemos assumir que praticamente todo o Ni^2+ vai reagir com o EDTA para formar o complexo NiY^2-. Então, a concentração do complexo será aproximadamente igual à concentração inicial de Ni^2+, que é 0,0150 mol , L^-1.
CNiY^2- approx 0,0150 mol , L^-1

Passo 5

Para encontrar a concentração do EDTA não complexado, subtraímos a quantidade de EDTA que reagiu com o Ni^2+. Como a reação é 1:1:
CEDTA , não , comp<=xado = 0,0250 mol , L^-1 - 0,0150 mol , L^-1 = 0,0100 mol , L^-1 ã

Resposta

A concentração analítica do complexo NiY^2- é 0,0150 mol , L^-1 e a concentração do EDTA não complexado é 0,0100 mol , L^-1.

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