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    AULA16 ComplexaçãoII

    Enviado por

    Pâmela Ferreira
    1) O documento discute reações de complexação envolvendo o ligante polidentado EDTA e seus equilíbrios ácido-base e de formação de complexos. 2) Também aborda equilíbrios simultâneos em que complexação, precipitação e equilíbrios ácido-base competem, analisando exemplos com Cu(CN)4]^3- e Cd(CN)4]^2-. 3) Apresenta ainda exercícios sobre cálculos envolvendo esses equilíbrios.

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    1) O documento discute reações de complexação envolvendo o ligante polidentado EDTA e seus equilíbrios ácido-base e de formação de complexos. 2) Também aborda equilíbrios simultâneos em que complexação, precipitação e equilíbrios ácido-base competem, analisando exemplos com Cu(CN)4]^3- e Cd(CN)4]^2-. 3) Apresenta ainda exercícios sobre cálculos envolvendo esses equilíbrios.

    Descrição original:

    aula de complexação

    Título original

    AULA16-ComplexaçãoII

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    AULA16 ComplexaçãoII

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    Pâmela Ferreira
    1) O documento discute reações de complexação envolvendo o ligante polidentado EDTA e seus equilíbrios ácido-base e de formação de complexos. 2) Também aborda equilíbrios simultâneos em que complexação, precipitação e equilíbrios ácido-base competem, analisando exemplos com Cu(CN)4]^3- e Cd(CN)4]^2-. 3) Apresenta ainda exercícios sobre cálculos envolvendo esses equilíbrios.

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    de 4

    REAÇÕES DE COMPLEXAÇÃO

    Ligantes Polidentados
    EDTA (ácido etilenodiaminotetracético) - H4Y

    • Têm uma grande aplicação na química analítica


    devido a sua poderosa ação complexante (6
    átomos doadores) e sua acessibilidade
    comercial.
    O O

    HOCCH2 CH2COH

    O NCH2CH2N O

    HOCCH2 CH2COH

    • O H4Y tem uma baixa solubilidade em água e


    como conseqüência o seu sal dissódico
    (Na2H2Y2) é geralmente utilizado.
    • O Na2H2Y2, em solução aquosa, forma o íon
    complexador H2Y2- que reage com todos os
    metais na razão 1:1.
    M2+ + H2Y2- MY2- + 2H+
    M3+ + H2Y2- MY- + 2H+
    M4+ + H2Y2- MY + 2H+
    Kf
    n+ -
    M + H2Y2 Kd
    (MY)(n-4)+ + 2H+
    Kf
    2+ 4- 2-
    Ca + Y K
    CaY d

    [CaY2-] [CaY2-]
    Kf = Kf =
    [Ca2+] [Y4-] [Ca2+] α4 CH4Y
    [CaY2-]
    Kf α4 = K’f = [Ca2+] CH Y
    4

    H4Y H+ + H3Y- Ka1 = [H +


    ] [H 3 ]
    Y -

    [H4Y]
    H3Y- H+ + H2Y2- K = [H+] [H2Y2-]
    a2
    [H3Y-]
    H2Y2- H+ + HY3- K = [H+] [HY3-]
    a3
    [H2Y2-]
    HY3- H+ + Y4- Ka4 = [H +
    ] [Y 4-
    ]
    [HY3-]
    CH4Y = [Y4-] + [HY3-] + [H2Y2-] + [H3Y-] + [H4Y]
    Ka1 Ka2 Ka3 Ka4
    α4 =
    [H ] + Ka1[H ] + Ka1Ka2[H+]2 + Ka1Ka2Ka3[H+] + Ka1Ka2Ka3Ka4
    + 4 + 3

    Exercícios:
    1- Calcule a fração de EDTA que existe como Y4-
    em pH 10 e a partir deste valor determine pCa
    em 100 ml de uma solução 0,100 mol.L-1 de
    Ca2+ (pH 10) depois de adicionar 100 ml de
    EDTA 0, 100 mol.L-1. Kf = 5 x 1010, Ka1 = 1 x
    10-2, Ka2 = 2,2 x 10-3, Ka3 = 6,9 x 10-7, Ka4 = 5,5
    x 10-11.
    Equilíbrios Simultâneos
    • Equilíbrios ácido-base, de solubilidade e de
    formação de íons complexos podem competir
    simultaneamente por uma ou mais espécies em
    solução.
    Exemplo: Complexação X Precipitação
    Uma solução contém os íons [Cu(CN)4]3- e
    [Cd(CN)4]2-, sendo a concentração de ambos de
    0,5 mol.L-1. A solução apresenta pH=9 e contém
    0,1 mol.L-1 de íons CN- livres. Pode-se precipitar
    desta solução o Cu2S e/ou CdS, adicionando-se
    H2S?
    3- Kd
    [Cu(CN)4] Cu+ + 4CN- Kd = 5 x 10-28
    +Kd [Cu(CN)4]3-
    [Cu ] = - 4 = 2,5 x 10-24 mol.L-1
    [CN ]
    Kps
    Cu2S 2Cu+ + S2- Kps = 2 x 10-47
    2- 1,1 x 10-22 -4 -1
    [S ] = = 1,1 x 10 mol.L
    [H3O+]2
    [Cu+]2 [S2-] = 6,9 x 10-52

    Como 6,9 x 10-52 < Kps(Cu2S) não haverá a


    formação do precipitado Cu2S.
    2- Kd
    [Cd(CN)4] Cd2+ + 4CN- Kd = 1,4 x 10-17
    2-
    K [Cd(CN) ]
    [Cd2+] = d - 4
    4
    = 7 x 10-14 mol.L-1
    [CN ]
    Kps
    CdS Cd2+ + S2- Kps = 1,4 x 10-28
    2- 1,1 x 10-22 -4 -1
    [S ] = = 1,1 x 10 mol.L
    [H3O+]2
    [Cd2+] [S2-] = 7,7 x 10-13
    Como 7,7 x 10-13 > Kps(Cu2S) haverá a formação
    do precipitado CdS.
    Exercícios:
    2- Se 0,05 mols de NH3 são adicionados a 1,0
    litro de MgCl2 0,020 mol.L-1, quantos mols de
    NH4Cl devem ser adicionados na solução para
    evitar a precipitação de Mg(OH)2? (assumir
    volume constante).Kps (Mg(OH)2)= 8,9 x 10-12,
    Kb (NH3) = 1,8 x 10-5.
    3- Calcule a concentração de NH3 necessária para
    prevenir a precipitação de AgCl quando uma
    solução de AgNO3 0,01 mol.L-1 é misturada
    com uma solução de NaCl 0,01 mol.L-1. Kps
    (AgCl)= 1,5 x 10-10, Kd[Ag(NH3)2]+ = 5,9 x 10-8.

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