Um analista pretendia determinar o teor de cálcio (Ca, massa atômica 40,1 g mol^-1 ) em uma amostra de leite comercial. Para isso ele escolheu empregar o método volumétrico de complexação empregando ácido etilenodiaminotetracético (EDTA) como titulante. Considere que o analista pipetou exatamente 10 mL de amostra de leite para um erlenmeyer, adicionou água destilada, solução tampão pH 10, indicador negro de eriocromo T, e titulou essa amostra de leite gastando 18,3 mL de solução de EDTA padronizada (concentração de EDTA 0,0203 mol L-1). Determine o teor de cálcio na amostra em miligramas de cálcio por 200 mL de leite. [Resposta: 297,9 mg / 200 mL ]

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre determinação do teor de cálcio no leite usando titulometria com EDTA. A gente vai precisar entender conceitos como molaridade, reagentes na titulação e como relacionar isso tudo pra encontrar a quantidade de cálcio. Vamos pegar as informações que o problema deu, aplicar umas fórmulas e chegar na resposta final.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantos mols de EDTA foram usados na titulação. A fórmula para isso é:
Mols de EDTA = Concentração times Volume çã
Aqui, a concentração do EDTA é 0,0203 , mol/L e o volume usado foi 18,3 , mL, que em litros fica 0,0183 , L. Então:
Mols de EDTA = 0,0203 , mol/L times 0,0183 , L = 0,000371 , mol

Passo 3

Sabemos que o EDTA forma um complexo 1:1 com o cálcio, ou seja, 1 mol de EDTA reage com 1 mol de Ca. Portanto, os mols de cálcio na amostra também são 0,000371 , mol.

Passo 4

Agora, vamos converter os mols de cálcio para massa. A massa molar do cálcio (Ca) é 40,1 , g/mol. Usamos a fórmula:
Massa de Ca = Mols de Ca times Massa molar
Massa de Ca = 0,000371 , mol times 40,1 , g/mol = 0,0149 , g = 14,9 , mg
Então, na amostra de 10 , mL de leite tem 14,9 , mg de cálcio.

Passo 5

Agora, precisamos encontrar quantos miligramas de cálcio há em 200 , mL de leite. Fazemos uma regra de três simples:
14,9 , mg10 , mL = x , mg200 , mL
Resolvendo:
x = 14,9 times 20010 = 297,8 , mg

Resposta

O teor de cálcio na amostra é de aproximadamente 297,9 , mg por 200 , mL de leite.

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a) Calcule a concentração de zinco na amostra em mol L-1. [Resposta: 8,87 times 10^-3 mol L^-1 ]
b) Calcule a massa de zinco presente na amostra analisada. [Resposta: 0,029 gramas]
c) Considerando que o zinco está presente na água como sulfato de zinco (ZnSO4), expresse o resultado obtido em massa des1se composto. [Resposta: 0,072 gramas]
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Nos pares de sais abaixo, para qual você espera que será necessária uma maior energia para separar os íons? Explique suas respostas: MgCl2 ou SrCl2.
Alguns métodos empregam o permanganato de potássio (KMnO4) como titulante, sendo esse composto um forte agente oxidante usado em titulações redox. OKMnO4 não é padrão primário, logo precisa ser ãéãá padronizado antes de ser usado como titulante em análises volumétricas. Considere a análise de peróxido de hidrogênio (H2 O2, massa molecular =34,0 g mol^-1) em água oxigenada comercial com KMnO4 e responda as questões abaixo:
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b) Para a análise da amostra o analista utilizou 20 mL da amostra colocando em um balão volumétrico de 200 mL e avolumou o balão com água destilada, consistindo em uma diluição da amostra de 10 vezes. O analista retirou uma alíquota de 10 mL da amostra diluída e titulou com o KMnO4 padronizado gastando 14,1 mL do titulante. Calcule a porcentagem (massa/volume) de peróxido de hidrogênio na amostra analisada e mostre a reação completa entre o titulante e o analito indicando o potencial padrão final da reação em volts. [Resposta: 2,41 % ; E reacão ^0=+0,83 V]ã
  • Informações adicionais:
$$
\begin{aligned}
& \mathrm{MnO}{4}^{-}{ }{(\mathrm{aq})}+8 \mathrm{H}^{+}{ }{\mathrm{aq})}+5 \mathrm{e}^{-} \rightleftharpoons \mathrm{Mn}^{2+}{ }{(\mathrm{aq})}+4 \mathrm{H}{2} \mathrm{O}{(\mathrm{l})} \quad E^{\circ}=+1,51 \mathrm{~V} (redução) \
& 2 \mathrm{CO}{2(\mathrm{~g})}+2 \mathrm{H}^{+}{ }{(\mathrm{aq})}+2 \mathrm{e}^{-} \rightleftharpoons \mathrm{H}{2} \mathrm{C}{2} \mathrm{O}{4(\mathrm{aq})} \quad E^{\circ}=-0,49 \mathrm{~V} (redução) \
& \mathrm{O}
{2(\mathrm{~g})}+2 \mathrm{H}^{+}{ }{(\mathrm{aq})}+2 \mathrm{e}^{-} \rightleftharpoons \mathrm{H}{2} \mathrm{O}_{2(\mathrm{l})} \quad E^{\circ}=+0,68 \mathrm{~V} \text { (redução)