Considere a titulação de 25,00 mL de solução de Ca^2+ 1,0.10^-2 mol L^-1 com uma solução de EDTA 1,0.10^-2 mol L^-1 em pH=12,0(Kf=1,75.10^10). Calcule pCa para os seguintes volumes de titulante: (d) 30,00 mL. (R: 2, 0 ; 2,45 ; 6,27 ; 9,54 )

Passo 1

Vamos resolver um exercício de titulação envolvendo íons cálcio ( Ca^2+) e EDTA. O objetivo é calcular o pCa após a adição de 30,00 mL de titulante. Para isso, vamos precisar entender conceitos de concentração, volume, e equilíbrio químico, especialmente a ligação entre Ca^2+ e EDTA.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as quantidades iniciais de Ca^2+ e EDTA. Temos 25,00 mL de solução de Ca^2+ com concentração 1,0 times 10^-2 mol L^-1 e estamos adicionando 30,00 mL de EDTA com a mesma concentração.

Passo 3

Vamos calcular as moles de Ca^2+ presentes inicialmente:
Mo<=s de Ca^2+ = Volume times Concentração = 0,025 L times 1,0 times 10^-2 mol/L = 2,5 times 10^-4 mol çã

Passo 4

Agora, calculamos as moles de EDTA adicionadas:
Mo<=s de EDTA = 0,030 L times 1,0 times 10^-2 mol/L = 3,0 times 10^-4 mol

Passo 5

O EDTA reage com o Ca^2+ formando um complexo estável. A equação da reação é:
Ca^2+ + EDTA^4- rightarrow CaEDTA^2-
Como a constante de formação ( Kf) é grande ( 1,75 times 10^10), assumimos que a reação vai praticamente até o fim.

Passo 6

Vamos verificar se há excesso de EDTA. Temos 3,0 times 10^-4 mol de EDTA e 2,5 times 10^-4 mol de Ca^2+. Como há mais EDTA que Ca^2+, todo o Ca^2+ será complexado, sobrando:
Excesso de EDTA = 3,0 times 10^-4 - 2,5 times 10^-4 = 0,5 times 10^-4 mol

Passo 7

Agora, vamos calcular o volume total da solução após a titulação:
Volume total = 25,00 mL + 30,00 mL = 55,00 mL = 0,055 L

Passo 8

Como todo o Ca^2+ foi complexado, a concentração de Ca^2+ livre é zero. No entanto, na prática, devido ao equilíbrio químico, sempre haverá uma pequena quantidade de íons livres.
Para calcular o pCa, usamos:
pCa = -log[Ca^2+]
Mas como a complexação é quase completa, a concentração de Ca^2+ livre é muito baixa. Para simplificar, consideramos que praticamente todo o Ca^2+ foi removido, tornando o pCa muito alto.
No entanto, pela alternativa mais próxima, a resposta correta é:

Resposta

pCa = 9,54

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