Uma solução foi preparada pela mistura de
de
e
de EDTA
e tamponada a pH 3 calcule:
O valor de
a pH 3. (Vale 0,5 pto)
O valor de
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para calcular o valor de
em uma solução preparada com íons de Ni²⁺ e EDTA, tamponada a pH 3. Aqui, estamos lidando com equilíbrio químico e cálculo de frações de espécies químicas em solução. Para resolver isso, vamos precisar entender como o EDTA se protona em função do pH e como isso afeta a sua capacidade de se ligar ao Ni²⁺.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular as concentrações finais de Ni²⁺ e EDTA após misturarmos 50,00 mL de cada solução. Como misturamos volumes iguais, a concentração de cada reagente será a metade da concentração inicial.
- Concentração de Ni²⁺:
- Concentração de EDTA:
Passo 3
Agora, precisamos entender como o EDTA se comporta em solução ácida (pH 3). O EDTA pode receber prótons, formando diferentes espécies:
Cada uma dessas espécies tem uma constante de dissociação ácida (
) associada. A
que queremos calcular representa a fração da espécie totalmente desprotonada
.
Passo 4
Para encontrar
, usamos a equação de frações de espécies:
Primeiro, calculamos a concentração de
usando as constantes de dissociação e o pH da solução. A expressão geral para a concentração de
envolve as constantes
a
e o pH.
No pH 3, a maioria do EDTA estará nas formas mais protonadas, então
será pequena.
Passo 5
Usando a fórmula para
:
Onde
.
Substituindo os valores:
Calculando o numerador e denominador, e simplificando, encontramos o valor de
.
Resposta
O valor de
a pH 3 é aproximadamente
.