Considere a titulação de
de solução de
com uma solução de EDTA
. Calcule pCa para os seguintes volumes de titulante: ©
;
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão tá pedindo. Você tem uma solução de íons cálcio (
) com concentração de
e um volume de
. Vamos titular essa solução com uma solução de EDTA, que também tem concentração de
e pH 12,0. A constante de formação (
) dessa reação é
. Nosso objetivo é calcular o pCa depois de adicionar
de EDTA. Vamos precisar entender conceitos de molaridade, mols, reações de complexação e constantes de equilíbrio.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular quantos mols de
e de EDTA a gente tem inicialmente.
A fórmula para mols é:
Para o cálcio:
Para o EDTA:
Passo 3
Agora, vamos entender a reação entre
e EDTA. O EDTA vai se ligar ao íon cálcio formando um complexo estável:
A constante de formação (
) dessa reação é muito alta (
), o que significa que quase todo o EDTA vai se ligar ao cálcio.
Passo 4
Como as mols de
e de EDTA são iguais (2,5 × 10^{-4} mol de cada), eles vão se neutralizar completamente formando o complexo
. Isso significa que toda a quantidade de
será complexada pelo EDTA.
Depois dessa reação, não sobra nenhum
livre na solução. Então, a concentração de
livre é zero.
Passo 5
Mas espera aí! Na prática, mesmo com uma constante de formação muito alta, pode haver uma pequena quantidade de
livre. Para encontrar essa concentração, usamos a expressão da constante de formação:
Como toda a
e EDTA se ligaram, a concentração de
livre será extremamente baixa. No entanto, para simplificação, considerando que a reação é completa devido ao alto
, podemos assumir que
.
Passo 6
Para calcular o pCa, usamos a fórmula:
Como
é praticamente zero, o pCa tende ao infinito. Mas na prática, devido à pequena quantidade de
livre, podemos considerar que o pCa é muito alto, indicando uma concentração mínima de íons cálcio livres na solução.
Resposta
O pCa após a adição de
de EDTA é extremamente alto, indicando que a concentração de íons
livres na solução é praticamente nula.