Considere a titulação de
de solução de
com uma solução de EDTA
. Calcule pCa para os seguintes volumes de titulante: (b)
;
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma titulação onde 25,00 mL de uma solução de íons
com concentração
está sendo titulada com uma solução de EDTA de mesma concentração (
) e pH 12,0. O objetivo é calcular o pCa quando são adicionados 12,00 mL de EDTA. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de estequiometria de reações de complexação e como calcular a concentração efetiva de íons
após a adição do titulante.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de
presentes na solução inicial. A quantidade de mols (
) pode ser encontrada multiplicando a concentração (
) pelo volume (
).
Passo 3
Agora, vamos calcular a quantidade de mols de EDTA adicionados durante a titulação.
Passo 4
A reação de complexação entre
e EDTA pode ser representada da seguinte forma:
Como a constante de formação (
) é muito alta (
), podemos assumir que a reação vai praticamente até o fim, ou seja, todo EDTA adicionado vai reagir com o
disponível.
Passo 5
Como o número de mols de EDTA (
) é menor que o número de mols de
(
), todo o EDTA vai reagir com parte do
. Assim, a quantidade de
que permanece livre após a reação é:
Passo 6
O volume total da solução após a adição do EDTA é a soma dos volumes de
e EDTA:
Agora, calculamos a concentração de
livre na solução:
Passo 7
Finalmente, para encontrar o pCa, usamos a definição de pH, que no caso do cátion
é:
Substituindo o valor calculado:
Resposta
O pCa após a adição de 12,00 mL de EDTA é aproximadamente 2,45.