Um analista realizou uma titulação de solução de
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
à solução resultante do item a).
Dados:
CuEDTA
a) no ponto de equivalência
b) após adição de 0,002 mols de
Dados:
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. A gente tem uma titulação de uma solução de nitrato de magnésio
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
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
temos na solução inicial. A fórmula para isso é:
Convertendo o volume de mL para L:
Então,
Passo 3
No ponto de equivalência da titulação, os mols de EDTA adicionados são iguais aos mols de magnésio presentes. A reação é:
Portanto, também teremos 0,0015 mol de EDTA reagindo com 0,0015 mol de
.
Passo 4
Agora, vamos calcular o volume de EDTA necessário para alcançar o ponto de equivalência. Usamos a mesma fórmula de antes:
Sabemos que precisamos de 0,0015 mol de EDTA e a concentração é 0,06 M:
Passo 5
No ponto de equivalência, todo o
foi complexado pelo EDTA formando
. Vamos considerar que não há excesso de EDTA nem de magnésio. Assim, as espécies presentes são:
-
: 0,0015 mol -
: 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
+ volume de EDTA adicionados = 75 mL + 25 mL = 100 mL = 0,1 L
Concentração de
:
Passo 6
Como praticamente todo o
foi complexado e o EDTA também foi consumido para esse fim, não haverá
livre nem EDTA livre na solução. Portanto, as únicas espécies significativas no equilíbrio são:
-
: 0,015 M -
: O número de mols de nitrato vem do , que são 2 mols de por mol de . Logo, 0,0015 mol 2 = 0,003 mol.
Concentração de
:
Resposta
No ponto de equivalência, as concentrações das espécies em equilíbrio são:
-
: 0,015 M -
: 0,03 M