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:
çã

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:
çã

Passo 5

Agora, como o total de água de lavagem foi de , precisamos encontrar a concentração de nessa quantidade. Como apenas foram titulados:
çãã

Resposta

a) A concentração de íons encontrada pelo analista é de .
b) A eficiência da resina de troca iônica utilizada é de aproximadamente .

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460 527,49 336,03
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