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 pm 20,00 mL, pm 10,00 mL e pm 1,00 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.
(a) 25,00 mL de AgNO3 0,05000 mol L^-1 com NH4 SCN 0,02500 mol L^-1.

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma titulação de precipitação envolvendo 25,00 mL de AgNO3 0,05000 M com NH4SCN 0,02500 M. O objetivo aqui é calcular as concentrações dos íons ( Ag^+ e SCN^-) no ponto de equivalência e também em volumes próximos a esse ponto (±20,00 mL, ±10,00 mL e ±1,00 mL). Além disso, precisamos construir uma curva de titulação representando a função p dos cátions versus o volume do reagente. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de titulação, estequiometria e concentração de soluções.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a reação que está acontecendo nessa titulação. Quando misturamos AgNO3 com NH4SCN, a prata ( Ag^+) reage com o tiocianato ( SCN^-) para formar o precipitado de tiocianato de prata ( AgSCN):
Ag^+ + SCN^- AgSCN(s)
Essa reação é de 1:1, ou seja, um mol de Ag^+ reage com um mol de SCN^-.

Passo 3

Vamos calcular os moles de AgNO3 presentes nos 25,00 mL utilizados:
Mo<=s de AgNO3 = M times V = 0,05000 , mol/L times 0,02500 , L = 0,001250 , mol
Como a reação é 1:1, precisamos de 0,001250 mol de SCN^- para alcançar o ponto de equivalência.

Passo 4

Agora, vamos calcular o volume de NH4SCN necessário para fornecer esses 0,001250 mol:
V = Mo<=sM = 0,001250 , mol0,02500 , mol/L = 0,05000 , L = 50,00 , mL
Portanto, o ponto de equivalência ocorre quando adicionamos 50,00 mL de NH4SCN.

Passo 5

Vamos agora determinar as concentrações dos íons no ponto de equivalência. No ponto de equivalência, todo o Ag^+ foi consumido para formar AgSCN. A concentração dos íons no meio dependerá do volume total da solução.
O volume total após a adição é:
Volume total = 25,00 , mL (AgNO3) + 50,00 , mL (NH4SCN) = 75,00 , mL = 0,07500 , L
Como todo o Ag^+ foi consumido, a concentração de Ag^+ é praticamente zero. A concentração de SCN^- também é zero, pois todo foi utilizado para formar o precipitado.

Passo 6

Agora, vamos calcular as concentrações nos volumes de reagente próximos ao ponto de equivalência:
  1. 20,00 mL a menos que o equivalência (50,00 mL - 20,00 mL = 30,00 mL):
    Volume de NH4SCN adicionado: 30,00 mL.
    Moles de SCN^- adicionados:
    Mo<=s = 0,02500 , mol/L times 0,03000 , L = 0,000750 , mol
    Moles de Ag^+ inicial: 0,001250 mol
    Como os moles de SCN^- são menores que os de Ag^+, o excesso de Ag^+ é:
    0,001250 , mol - 0,000750 , mol = 0,000500 , mol
    Concentração de Ag^+:
    0,000500 , mol0,02500 , L + 0,03000 , L = 0,0005000,05500 approx 0,00909 , mol/L
    Como a SCN^- está em excesso no negativo, sua concentração é zero.
  2. 10,00 mL a menos que o equivalência (50,00 mL - 10,00 mL = 40,00 mL):
    Volume de NH4SCN adicionado: 40,00 mL.
    Moles de SCN^- adicionados:
    0,02500 , mol/L times 0,04000 , L = 0,001000 , mol
    Excesso de Ag^+:
    0,001250 , mol - 0,001000 , mol = 0,000250 , mol
    Concentração de Ag^+:
    0,000250 , mol0,02500 , L + 0,04000 , L = 0,0002500,06500 approx 0,00385 , mol/L
  3. 1,00 mL a menos que o equivalência (50,00 mL - 1,00 mL = 49,00 mL):
    Volume de NH4SCN adicionado: 49,00 mL.
    Moles de SCN^- adicionados:
    0,02500 , mol/L times 0,04900 , L = 0,001225 , mol
    Excesso de Ag^+:
    0,001250 , mol - 0,001225 , mol = 0,000025 , mol
    Concentração de Ag^+:
    0,000025 , mol0,02500 , L + 0,04900 , L = 0,0000250,07400 approx 0,000338 , mol/L

Resposta

No ponto de equivalência, as concentrações de Ag^+ e SCN^- são praticamente zero. Nos volumes de 30,00 mL, 40,00 mL e 49,00 mL de NH4SCN adicionados, as concentrações de Ag^+ são aproximadamente 0,00909 M, 0,00385 M e 0,000338 M, respectivamente. Além disso, a curva de titulação representará a função p dos cátions versus o volume de reagente conforme os cálculos realizados.

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