de uma solução de são titulados com uma solução de . O produto de solubilidade do CuSCN é . Para cada um dos volumes do titulante a seguir, calcule o pCu e 110 mL .

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos 50 mL de uma solução de com concentração de . Essa solução está sendo titulada com uma solução de de . O produto de solubilidade ( ) do CuSCN é . Nosso objetivo é calcular o pCu para os volumes de titulante de 0, 75, 100 e 110 mL.
Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de estequiometria de soluções, cálculo de concentração após titulação e entender como o produto de solubilidade afeta a concentração dos íons na solução.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de na solução inicial. A concentração ( ) é e o volume ( ) é , que é igual a .

Passo 3

Agora, vamos ver quanto de é adicionado em cada volume de titulante.
A concentração da solução de é . Vamos calcular os mols para cada volume de titulante:
  • 0 mL:
  • 75 mL:
  • 100 mL:
  • 110 mL:

Passo 4

Vamos analisar a reação que ocorre:
O para essa reação é dado por:
Isso significa que, em equilíbrio, o produto das concentrações dos íons e deve ser igual a .

Passo 5

Vamos agora para cada volume de titulante, calcular as concentrações de e após a titulação.
Primeiro, vamos calcular o volume total da mistura após a adição do titulante:
Onde será 0, 75, 100 e 110 mL.
Vamos calcular para cada caso:

a) Para

Como não adicionamos , não há reação ocorrendo. A concentração de na solução é zero, mas para calcular o pCu, precisamos considerar a concentração de em equilíbrio.
No entanto, como não há adicionada, pCu é indefinido ou muito alto (não aplicável neste contexto).

b) Para

  1. Calcular os mols totais:
  1. Assumindo que toda reage com formando CuSCN, temos:
óçã
  1. Concentrações após reação:
  1. Mas pelo , temos que:
  1. Calculando pCu:

c) Para

  1. Calcular os mols totais:
  1. Reação completa:
óçã
  1. Concentrações após reação:
  1. Devido ao , para manter o equilíbrio, a concentração de será:
Neste caso, todo foi consumido, e a concentração de será praticamente o valor do excesso após precipitação.
Como todo reagiu, sobrará:
Portanto, a concentração de será muito baixa, limitado pelo :
Assim,

d) Para

  1. Calcular os mols totais:
  1. Reação completa:
óçã
  1. Concentrações após reação:
  1. Calculando pCu:

Resposta

Os valores de pCu para os volumes de titulante são:
  • 0 mL: pCu indefinido
  • 75 mL: pCu 12,22
  • 100 mL: pCu 13,32
  • 110 mL: pCu 2,60

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