13-30. Para cada uma das seguintes titulações de precipitação, calcular as concentrações dos cátions e ânions na equivalência, assim como nos volumes de reagente correspondentes a
e
mL da equivalência. Construa uma curva de titulação a partir dos dados, representando em forma de gráfico a função p dos cátions versus o volume do reagente.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre titulações de precipitação, que são métodos para determinar a concentração de íons em uma solução através da formação de um sólido insolúvel (precipitado). Precisamos calcular as concentrações dos cátions e ânions no ponto de equivalência e também para volumes de reagente que estão ±20,00 mL, ±10,00 mL e ±1,00 mL desse ponto. Além disso, vamos montar uma curva de titulação, que é um gráfico mostrando como a concentração dos íons varia com o volume do reagente adicionado. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de estequiometria, concentração de soluções e montar gráficos.
Passo 2
Primeiro, vamos definir o ponto de equivalência. Esse é o ponto na titulação onde a quantidade de reagente adicionado é exatamente suficiente para reagir completamente com o analito na solução. Ou seja, a quantidade de cátions é igual à de ânions formando o precipitado.
Passo 3
Para calcular as concentrações no ponto de equivalência, usamos a equação de neutralização da reação de precipitação. Suponha que estamos titulando íons
com
para formar
precipitado:
No ponto de equivalência, a quantidade de
é igual à de
.
Passo 4
Vamos calcular a concentração. Se conhecemos o volume e a concentração do reagente adicionado, usamos a fórmula de concentração:
Onde:
-
e são a concentração e volume do reagente. -
e são a concentração e volume da solução analisada.
Passo 5
Para os volumes específicos de ±20,00 mL, ±10,00 mL e ±1,00 mL em relação ao ponto de equivalência, calculamos as concentrações ajustando o volume
na fórmula acima. Isso nos dá as concentrações dos íons antes e depois do ponto de equivalência.
Passo 6
Agora, para montar a curva de titulação, plotamos o p dos cátions (que é o logaritmo negativo da concentração dos cátions,
) no eixo y versus o volume do reagente no eixo x. Isso nos ajuda a visualizar como a concentração dos íons muda conforme adicionamos mais reagente.
Resposta
Seguindo esses passos, conseguimos calcular as concentrações dos cátions e ânions nos diferentes volumes em relação ao ponto de equivalência e construir a curva de titulação desejada, representando
versus o volume do reagente.