Um analista realizou uma titulação de solução de Mg(NO3)2 0,02 M(75,00 mL) com EDTA 0,06 M. Calcular a concentração de todas as espécies em equilíbrio nas seguintes situações:
a) no ponto de equivalência
b) após adição de 0,002 mols de Cu(NO3)2(s) à solução resultante do item a).
Dados: Kf(MgEDTA)=10^10 ; Kf( CuEDTA )=10^18

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. A gente tem uma titulação de uma solução de nitrato de magnésio Mg(NO3)2 com concentração de 0,02 M e volume de 75,00 mL usando EDTA com concentração de 0,06 M. A gente precisa calcular a concentração de todas as espécies presentes no equilíbrio no ponto de equivalência e depois, quando adicionarmos Cu(NO3)2 sólido à solução resultante. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de estequiometria de titulações e constantes de formação de complexos químicos.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantos mols de Mg(NO3)2 temos na solução inicial. A fórmula para isso é:
mols = concentração times volume çã
Convertendo o volume de mL para L:
75,00 mL = 0,075 L
Então,
mols de Mg(NO3)2 = 0,02 M times 0,075 L = 0,0015 mol

Passo 3

No ponto de equivalência da titulação, os mols de EDTA adicionados são iguais aos mols de magnésio presentes. A reação é:
Mg^2+ + EDTA^4- rightarrow MgEDTA^2-
Portanto, também teremos 0,0015 mol de EDTA reagindo com 0,0015 mol de Mg^2+.

Passo 4

Agora, vamos calcular o volume de EDTA necessário para alcançar o ponto de equivalência. Usamos a mesma fórmula de antes:
mols = concentração times volume çã
Sabemos que precisamos de 0,0015 mol de EDTA e a concentração é 0,06 M:
Volume de EDTA = 0,0015 mol0,06 M = 0,025 L = 25,00 mL

Passo 5

No ponto de equivalência, todo o Mg^2+ foi complexado pelo EDTA formando MgEDTA^2-. Vamos considerar que não há excesso de EDTA nem de magnésio. Assim, as espécies presentes são:
  • MgEDTA^2-: 0,0015 mol
  • NO3^-: proveniente do nitrato de magnésio e do EDTA (mas como o EDTA é adicionado na mesma proporção para complexar o Mg, os nitratos sobraram)
  • Água
Calculando as concentrações, considerando o volume total da solução:
Volume total = volume inicial de Mg(NO3)2 + volume de EDTA adicionados = 75 mL + 25 mL = 100 mL = 0,1 L
Concentração de MgEDTA^2-:
0,0015 mol0,1 L = 0,015 M

Passo 6

Como praticamente todo o Mg^2+ foi complexado e o EDTA também foi consumido para esse fim, não haverá Mg^2+ livre nem EDTA livre na solução. Portanto, as únicas espécies significativas no equilíbrio são:
  • MgEDTA^2-: 0,015 M
  • NO3^-: O número de mols de nitrato vem do Mg(NO3)2, que são 2 mols de NO3^- por mol de Mg(NO3)2. Logo, 0,0015 mol times 2 = 0,003 mol.
Concentração de NO3^-:
0,003 mol0,1 L = 0,03 M

Resposta

No ponto de equivalência, as concentrações das espécies em equilíbrio são:
  • MgEDTA^2-: 0,015 M
  • NO3^-: 0,03 M

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