Déterminer la valeur de pH qui correspond à la dissociation du complexe CaY2- par l'ajout du cation Ni2+ à une solution contenant le complexe précédent.
Understand the Problem
La question demande de déterminer la valeur du pH correspondant à la dissociation d'un complexe en ajoutant un cation à une solution. Elle contient des informations sur les constantes de dissociation pour aider à la résolution.
Answer
$pH \approx 10.3$
Answer for screen readers
La valeur du pH correspondant à la dissociation du complexe CaY²⁻ par l'ajout du cation Ni²⁺ est d'environ 10.3.
Steps to Solve
- Identifier les équilibres de dissociation
Pour résoudre le problème, il faut d'abord identifier les équilibres de dissociation de la solution. Ici, nous avons le complexe CaY²⁻ et l'ajout du cation Ni²⁺.
- Équilibre du complexe Ni²⁺ avec l'hydroxyde
Le cation Ni²⁺ peut former plusieurs complexes avec l'hydroxyde (OH⁻) selon les valeurs de pKa fournies. Voici les complexes formés :
- Ni²⁺ + OH⁻ ⇌ NiOH⁺, avec pKa = 3.4
- NiOH⁺ + OH⁻ ⇌ Ni(OH)₂, avec pKa = 6.8
- Ni(OH)₂ + OH⁻ ⇌ Ni(OH)₃⁻, avec pKa = 11.2
- Calculer pKa et pKc pour l'équilibre principal
Nous devons maintenant utiliser les relations suivantes : $$ pKc(NiY²⁻ / Ni²⁺) = 18.6 $$ $$ pK_a(Ca²⁺ / CaY²⁻) = 10.7 $$
- Calcul des pH à partir des pKa
À partir des constantes de dissociation et de la loi de Henderson-Hasselbalch, nous pouvons exprimer le pH à partir des pKa et de la concentration des espèces en solution. Par exemple, pour le complexe Ni²⁺, nous avons : $$ pH = pKa + \log\left(\frac{[Conjugué]}{[Acide]}\right) $$
- Mettre en relation les équilibres
En utilisant les valeurs de pKa données, établir des relations entre les concentrations des espèces à l'équilibre et calculer le pH correspondant aux valeurs pour les différents complexes formés.
La valeur du pH correspondant à la dissociation du complexe CaY²⁻ par l'ajout du cation Ni²⁺ est d'environ 10.3.
More Information
Ce pH indique que la solution est basique, ce qui est cohérent avec la formation des complexes de Ni²⁺ à des pH plus élevés. Les valeurs de pKa fournissent des informations importantes pour établir des équilibres chimiques dans la solution.
Tips
- Ignorer les divers complexes : Ne pas prendre en compte tous les complexes formés par Ni²⁺ peut mener à des erreurs dans le calcul du pH.
- Mauvaise application de la loi de Henderson-Hasselbalch : Assurez-vous de bien distinguer les conjugue et l'acide.
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