Uma alíquota de 1,00 mL de solução de níquel (II) foi diluída com água, adicionando-se tampão de amônio e 15,00 mL de uma solução de EDTA 0,0100 mol L^-1. O excesso de EDTA foi titulado com uma solução padrão de cloreto de magnésio 0,0150 mol L^-1 necessitando-se 4,27 mL. Calcule a concentração de Ni (II) na solução.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que o exercício está pedindo e quais conceitos a gente vai usar. A questão fala sobre uma titulação complexométrica usando EDTA para determinar a concentração de íons Níquel (II) numa solução. Vamos precisar entender como funciona a titulação com EDTA, o que é uma titulação de retrogesso (back-titration) e usar cálculos de molaridade para encontrar a concentração final de Ni (II).

Passo 2

Primeiro, vamos identificar o que aconteceu na titulação:
  1. Diluição e Adição de EDTA: Foram misturados 1,00 mL da solução de Ni (II) com água e adicionado 15,00 mL de EDTA 0,0100 mol/L.
  2. Excesso de EDTA: Nem todo o EDTA adicionada reagiu com o Ni (II). O excesso de EDTA foi titulado com MgCl₂ 0,0150 mol/L, usando 4,27 mL.
O objetivo é encontrar a concentração de Ni (II) na solução original.

Passo 3

Vamos entender as reações envolvidas:
  • O EDTA reage com Ni (II) na seguinte proporção estequiométrica:
    Ni^2+ + EDTA^4- Ni-EDTA
  • Quando há excesso de EDTA, ele é titulado com MgCl₂, que também reage com EDTA na mesma proporção:
    Mg^2+ + EDTA^4- Mg-EDTA

Passo 4

Vamos calcular a quantidade de EDTA que foi utilizada para reagir com o excesso, ou seja, a quantidade de EDTA que não reagiu com o Ni (II).
Primeiro, calculamos os mols de EDTA usados na titulação com MgCl₂:
Mols de MgCl2 = M times V = 0,0150 , mol/L times 0,00427 , L = 6,405 times 10^-5 , mol
Como a reação entre MgCl₂ e EDTA é 1:1, isso significa que foram usados mol de EDTA em excesso.

Passo 5

Agora, vamos calcular os mols totais de EDTA que foram adicionados inicialmente:
Mols de EDTA adicionados = 0,0100 , mol/L times 0,01500 , L = 1,5 times 10^-4 , mol

Passo 6

Para encontrar os mols de EDTA que reagiram com o Ni (II), subtraímos os mols de EDTA em excesso dos mols totais adicionados:
Mols de EDTA que reagiram com Ni^2+ = 1,5 times 10^-4 , mol - 6,405 times 10^-5 , mol = 8,595 times 10^-5 , mol

Passo 7

Sabendo que a reação entre Ni (II) e EDTA é 1:1, os mols de Ni (II) são iguais aos mols de EDTA que reagiram:
Mols de Ni^2+ = 8,595 times 10^-5 , mol

Passo 8

Agora, vamos calcular a concentração de Ni (II) na solução diluída. Lembrando que o volume total após a diluição foi de:
1,00 , mL , (Ni^2+) + 15,00 , mL , (EDTA) = 16,00 , mL = 0,01600 , L
Então, a concentração de Ni (II) na solução diluída é:
Concentração = 8,595 times 10^-5 , mol0,01600 , L = 5,37375 times 10^-3 , mol/L çã

Passo 9

Por fim, queremos saber a concentração da solução original de Ni (II). Como diluímos 1,00 mL dela para um total de 16,00 mL, a concentração original Coriginal = Concentração diluída times Volume total diluídoVolume original = 5,37375 times 10^-3 , mol/L times 16,00 , mL1,00 , mL = 0,08598 , mol/L é:
çãíí

Resposta

A concentração de Ni (II) na solução original é aproximadamente .

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