Problemas de Complejos-Equilibrios Problema n 7

J. Hernndez Mndez

C-7.- Se preparan 100 ml de disolucin tamponada a pH=8 con tampn amoniacal, siendo NH4++NH3=1 M, y conteniendo Ni(II) 10 -2 M y 1.0 mmol de AEDT. Calcular la constante condicional del sistema Ni-AEDT en las condiciones indicadas y las concentraciones de las especies Ni2+ y NiY2-. El in Ni2+ forma complejos con NH3, OH- y Y4-. Datos:

3 3 3

3 3 3

3 1( ) 2( ) 3( )

4( ) 5( ) 6( )-

1( ) 2( )

Ni - log 2.7; log 4.9; log 6.6 log 7.7; log 8.3 log 8.3

Ni - log 4.7; log 8.0

NH NH NH

NH NH NH

OH OH

Sistema NH

Sistema OH

= = == = == = 3( )

4-1( )

4 1 2 3 4

; log 11.6 Ni - log 18.2 1.9 2.5 6.3 11

OH

YSistema YSistema H Y pK pK pK pK

==

= = = =

Tal como se indica en el enunciado, la reaccin principal es la formacin del complejo NiY2-, siendo las reacciones del Ni2+ con NH3 y OH- reacciones parsitas de la principal. El in Y4- tambin sufre reacciones parsitas con los iones H+. Y4- + Ni2+ NiY2- Y4- especies protonadas de Y4- NiY2- Ni2+ complejos con NH3 y OH- Concentraciones iniciales de AEDT y de Ni(II) En el enunciado ya se indica la concentracin de Ni(II),; la de AEDT se calcula: MAEDT=moles/litros= 1.0 mmol/ 100 ml. MAEDT=10-2 M

Clculo de la concentraciones de NH3 y de OH- La concentracin de OH- se deduce directamente del valor de pH: pH=8 [H+]= 10-8 [OH-]= 10-6 La concentracin de NH3 se calcula sabiendo que [NH3] + [NH4+] = 1.0 M

Se resuelve y se obtiene:

Clculo de y Se puede calcular utilizando todos los trminos de la ecuacin o sabiendo que a pH=8 predomina la especie HY3- utilizar slo el trmino correspondiente:

2 3 4-8 -16 -24 -32

-11 -17.3 -19.8 -21.74 3 4 2 3 4 1 2 3 4

-1.3 -5.9 -10.3 3

10 10 10 101 1 + +10 10 10 10

1 10 10 10 10

y

y y

H H H HK K K K K K K K K K

+ + + + = + + + + = +

= + + + + =310

Clculo de Ni

2.7 -1.2 4.9 -2.4 6.6 3.6 7.7 -4.8 8.3 6.0 8.3 7.2

4.7 -6 8.0 -12 11.6 -18

1 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

10 10 10 10 10 10Ni

= + + + + + + +

+ +

[ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ]3 3 3 3 3 3

2 3 4 5 61 3 2 3 3 3 4 3 5 3 6 3

2 3

2 3

1

Ni NH NH NH NH NH NH

OH OH OH

NH NH NH NH NH NH

OH OH OH

= + + + + + + +

+ +

[ ][ ]3

3 44

1.0 aNH H

NH NH M KNH

++

+

+ = =

[ ] 1.24 31.0 10NH M NH+

Problemas de Complejos-Equilibrios Problema n 7

J. Hernndez Mndez

1.5 2.5 2.3 1.1 1.3 4 6.4

3.4

1 10 10 10 10 10 10 10

10 Ni

Ni

= + + + + + + + +

=

3.0 2.910 +10

Se han marcado los sumandos ms importantes, que corresponden a los

complejos ( ) ( )2 23 33 4 Ni NH y Ni NH+ +

. Clculo de la constante condicional k y de las concentraciones en equilibrio

18.211.8

3.4 3

10 ; ; 1010 10Ni Y

kk k k

= = =

2

-2( )

10 -Ni II AEDT NiY

x x x+

2- -211.8 -6.9 2- -2 2+ 4- -6.9

22+ 4-

NiY 10 -xk= ; 10 = ; x=10 ; NiY =10 ; Ni = Y =10xNi Y

2 4--6.9 -6.9

2 -10.3 4- -9.93.4 3

10 1010 ; 1010 10Ni Y

Ni YNi M Y M

++

= = = = = =