SOLUBILIDADE DE ÍONS COMPLEXOS

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EQUILBRIO ENVOLVENDO

ONS COMPLEXOS

2013.1

NATAL / RN

DEFINIO

So espcies qumicas, em que um on metlico, especialmente os dos elementos de transio, so capazes de se combinar com uma ou mais molculas ou ons para produzir espcies mais complexas, chamadas

de ons complexos;

As substncias que se combinam com o on metlico so chamadas de ligantes e em geral so bases de Lewis.

Os ligantes podem ser:

Molculas Neutras, H2O e NH3

nions monoatmicos, Cl- e Br-

nions poliatmicos, CN- e C2O42-

CLASSIFICAO DOS LIGANTES

MONODENTADOS

AMNIA

GUA

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BIDENTADOS

ETILENODIAMINA

HIDRAZINA


POLIDENTADOS

Os complexos formados por ligantes polidentados

so denominados de QUELATOS (do grego chela,

significando garra de caranguejo).

EDTA

CURIOSIDADE

O primeiro on complexo descrito na literatura foi o azul

da Prssia, preparado por Heinrich Diesbach em 1704.

Fe4[Fe(CN)6]3

HEXACIANOFERRATO (II) DE FERRO (III)

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APLICAO

Esses compostos esto presentes na maioria dos processos que envolvem espcies inorgnicas em temperaturas no muito elevadas.

HEMOGLOBINA Fe (II) CLOROFILA

Mg2+

NOMENCLATURA

Para se nomear o composto, primeiro nomeia-se os ligantes. Depois o tomo central e, finalmente, o seu nmero de oxidao entre parnteses:

ESPCIE NOME DO LIGANTE

H2O AQUA

NH3 AMIN

CO CARBONIL

CN- CIANO

FRMULA NOMES

[Ag(NH3)2]+ DIAMINPRATA (I)

[Cr(H2O)6]3+ HEXAAQUACROMO (III)

[Mn(CO)6]+ HEXACARBONILMANGANS (I)

[Pt(CN)4]2- TETRACIANOPLATINATO (II)

FORMAO DE ONS COMPLEXOS

Uma propriedade caracterstica dos ons metlicos

a habilidade deles em agir como cido de Lewis, ou

receptores de eltrons;

As Bases de Lewis (Doadoras de eltrons) podem

interagir com os ons metlicos, especialmente os de

metais de transio.

As interaes podem afetar drasticamente a

solubilidade de um sal metlico.

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ANLISE QUALITATIVA

A formao de complexos na anlise qualitativa inorgnica

ocorre de forma frequente e utilizada na separao ou

identificao.

Um dos fenmenos que mais ocorre na formao de um

on complexo uma mudana de cor na soluo.

Cu2+ + 4NH3 [Cu(NH3)4]2+ (azul azul-escuro)

Fe2+ + 6CN- [Fe(CN)6]4- (verde-claro amarelo)

ANLISE QUALITATIVA

Outro fenmeno importante, observado quando h

formao de ons complexos, um aumento de solubilidade.

Muitos precipitados podem dissolver-se em decorrncia da

formao de complexos:

AgCl(s) + 2NH3(aq) [Ag(NH3)2]+

(aq) + Cl-(aq)

EQUILBRIO

H duas maneiras de se tratar o equilbrio envolvendo os

ons complexos:

1 Considerando o equilbrio de dissociao:

Ag(NH3)2+

(aq) Ag+

(aq) + 2NH3(aq)

Kinst = [Ag+][NH3]2 [Ag(NH3)2+]

Constante de instabilidade

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2 Considerando o equilbrio de formao:

Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2

+(aq)

EQUILBRIO

Kform = [Ag(NH3)2+] [Ag+][NH3]2

Constante de formao

Kform = 1 Kinst

EQUILBRIO

SOLUBILIDADE

Quando um on complexo formado em uma soluo de um

sal insolvel, a concentrao do on metlico reduzida. Com

isso, mais slidos se dissolvem.

(Eq. 1)

(Eq. 2)

Os Equilbrios 1 e 2 podem se combinar para formar um

equilbrio global.

(Eq. 3)

+ Cl-

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CONSTANTE DE EQUILBRIO

A constante de equilbrio para essa reao global, :

Kc = [Ag(NH3)2+][Cl-] [NH3]2

Pode-se obter Kc multiplicando o valor de Kps do AgCl pelo

valor de Kform do on complexo:

Kps x Kform = [Ag+][Cl-] x [Ag(NH3)2+] = Kc [Ag+][NH3]2

EXERCCIO 01

Calcule a solubilidade molar do cloreto de prata (AgCl) em 0,10 mol/L

NH3(aq), sabendo que Kps = 1,6x10-10 para o cloreto de prata e Kf =

1,6x107 para o complexo entre amnia e ons Ag+, Ag(NH3)2+.

1 ESCREVER A EQ. DA DISSOLUO DO SAL

AgCl(s) Ag+

(aq) + Cl-(aq) (Eq. A)

2 ESCREVER A EQ. DA FORMAO DO COMPLEXO

Ag+(aq) + 2 NH3(aq) Ag(NH3)2+

(Eq. B)

O EQUILBRIO TOTAL SER A SOMA DAS EQUAES A E B

AgCl(s) Ag+

(aq) + Cl-(aq) (Eq. A)

Ag+(aq) + 2 NH3(aq) Ag(NH3)2+

(Eq. B)

AgCl(s) + 2 NH3(aq) Ag(NH3)2+

(s) + Cl-(aq)

A CONSTANTE DE EQUILBRIO DA REAO TOTAL O PRODUTO

DAS CONSTANTES DE EQUILBRIO DAS DUAS REAES:

KC = Kps x Kf KC = (1,6.10-10) x (1,6.107) KC = 2,6.10

-3

NH3 Ag(NH3)2+ Cl-

Conc. Inicial 0,10 0 0

Conc. No Eq. 0,10 2x x x

CONT. EXERCCIO 01

Kc = [Ag(NH3)2+][Cl-]

[NH3]2

Kc = x . x / (0,10 2x)2

2,6.10-3 = x . x / (0,10 2x)2 x = 4,6 .10-3

x = [Ag(NH3)2+] = [Cl-] = 4,6 .10-3 mol/L

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EXERCCIO 02

Quantos mols de NaOH slidos devem ser adicionados a 1 dm3 de

gua, a fim de dissolver 0,1mol/L de Zn(OH)2, de acordo com a reao:

Zn(OH)2(s) + 2OH-(aq) Zn(OH)4

2-(aq)

Kps [Zn(OH)2] = 4,5 x 10-17

Kform [Zn(OH)4]-2 = 2,8 x 1015


Zn(OH)2(s) Zn2+

(aq) + 2OH-(aq) (Eq. A)


Zn2+(aq) + 4OH-(aq) Zn(OH)4

2-(aq) (Eq. B)

CONT. EXERCCIO 02


Zn(OH)2(s) Zn2+

(aq) + 2OH-(aq) (Eq. A)

Zn2+(aq) + 4OH-(aq) Zn(OH)4

2-(aq)

(Eq. B)

Zn(OH)2(s) + 2OH-(aq) Zn(OH)4

2-

A CONSTANTE DE EQUILBRIO DA REAO TOTAL O PRODUTO DAS

CONSTANTES DE EQUILBRIO DAS DUAS REAES:

KC = Kps x Kf KC = (4,5.10-17) x (2,8.1015) KC = 0,13

Kc = [Zn(OH)42-]

[OH-]2 [OH-]2 = 0,10 / 0,13 [OH-]2 = 0,77

[OH-] = 0,88 mol/L e n = 0,88 mol

EXERCCIO 03

Determine a solubilidade molar do AgI numa soluo 0,01mol/L de

KCN.

Kps [AgI] = 8,5.10-17

Kinst [Ag(CN)2-] = 1,9.10-19


AgI(s) Ag+

(aq) + I-(aq) (Eq. A)


Ag+(aq) + 2CN-(aq) Ag(CN)2

- (Eq. B)


AgI(s) Ag+

(aq) + I-(aq) (Eq. A)

Ag+(aq) + 2CN-(aq) Ag(CN)2

- (aq) (Eq. B)

AgI(s) + 2CN-(aq) Ag(CN)2

- + I

-(aq)

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CN Ag(CN)2- I-

Conc. Inicial 0,01 0 0

Conc. No Eq. 0,01 2x x x

CONT. EXERCCIO 03

A CONSTANTE DE EQUILBRIO DA REAO TOTAL O PRODUTO DAS

CONSTANTES DE EQUILBRIO DAS DUAS REAES:

KC = Kps x Kf

KC = (8,5.10-17) x (5,3.1018) KC = 450,5

Kform = 1 / Kinst

Kform = 1 / 1,9.10-19

Kform = 5,3.1018

Kc = [Ag(CN)2-][I-]

[CN]-

Kc = x . x / (0,01 2x)2

450,5 = x . x / (0,01 2x)2 x = 4,9 .10-3

x = [Ag(CN)2-] = [I-] = 4,9 x 10-3 mol/L

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