Em uma coluna contendo resina de troca iônica foi adicionado 2,0 mL de solução de um dado cátion trivalente
. Após a devida lavagem da coluna para a troca dos íons (equação abaixo), a água de lavagem foi coletada em balão volumétrico e aferido para 25,0 mL. 5,0 mL do eluato foi titulado com solução de
e fenolftaleína, consumindo
de titulante. a) Qual a concentração de íons
encontrada por esse analista? b) Considerando que a solução original de
tenha concentração de
, qual é a eficiência da resina de troca iônica utilizada?
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma coluna com resina de troca iônica onde foi adicionada uma solução de um cátion trivalente,
. Depois de lavar a coluna, coletamos a água de lavagem e fizemos uma titulação para descobrir a concentração de
. O conteúdo que vamos usar aqui envolve química analítica, especificamente troca iônica e titulação. Vamos precisar entender como calcular concentrações a partir de volumes e molaridades, além de conhecer a reação de titulação que está rolando.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de KOH que foi usada na titulação. A solução de KOH tem uma concentração de
e foram usados
. Para encontrar os mols de KOH:
Passo 3
Agora, precisamos relacionar os mols de KOH com os mols de
que foram neutralizados. A reação de titulação provavelmente envolve a neutralização dos íons
com KOH. A equação balanceada seria:
Isso significa que 1 mol de
reage com 3 mols de OH⁻. Portanto, os mols de
são um terço dos mols de KOH usados.
Passo 4
Sabemos que esses 0,000068 mol de
estavam nos
do eluato que foram titulados. Para encontrar a concentração de
no eluato:
Passo 5
Agora, como o total de água de lavagem foi de
, precisamos encontrar a concentração de
nessa quantidade. Como apenas
foram titulados:
Resposta
a) A concentração de íons
encontrada pelo analista é de
.
b) A eficiência da resina de troca iônica utilizada é de aproximadamente
.