Considere a titulação de 25 mL de uma solução contendo íons Fe^2+ na concentração de 0,15 mol / L com uma solução contendo íons cério (IV), também na concentração de 0,2 mol/L. Deduza a curva de titulação após adição dos seguintes volumes da solução titulante: 18,75 mL da solução de íons Ce^4+

Passo 1

Vamos resolver juntos um exercício de titulação química! Aqui, temos uma solução de íons Fe^2+ e vamos titular essa solução com íons Ce^4+. Precisamos descobrir como fica a curva de titulação após adicionarmos 18,75 mL da solução titulante de Ce^4+. Para isso, vamos precisar calcular as quantidades de cada íon antes e depois da reação.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de íons Fe^2+ que temos na solução inicial. Sabemos que a concentração é de 0,15 mol/L e o volume é de 25 mL. Usamos a fórmula:
Quantidade de Fe^2+ = concentração times volume = 0,15 , mol/L times 0,025 , L = 0,00375 , mol çã

Passo 3

Agora, vamos calcular a quantidade de íons Ce^4+ que estamos adicionando. A concentração é de 0,2 mol/L e o volume é de 18,75 mL:
Quantidade de Ce^4+ = 0,2 , mol/L times 0,01875 , L = 0,00375 , mol

Passo 4

Em seguida, precisamos escrever a equação balanceada da reação redox entre Fe^2+ e Ce^4+. A reação é:
Ce^4+ + Fe^2+ Ce^3+ + Fe^3+
Isso significa que cada mol de Ce^4+ reage com um mol de Fe^2+.

Passo 5

Vamos identificar o reagente limitante. Temos 0,00375 mol de Fe^2+ e 0,00375 mol de Ce^4+. Como as quantidades são iguais e a reação ocorre em uma proporção de 1:1, ambos serão consumidos completamente durante a reação.

Passo 6

Após a reação, todo Fe^2+ e Ce^4+ foram consumidos, formando 0,00375 mol de Fe^3+ e Ce^3+. Agora, vamos calcular as concentrações finais:
O volume total da mistura agora é de 25 mL + 18,75 mL = 43,75 mL = 0,04375 L.
Concentração de Fe^3+ = 0,00375 , mol0,04375 , L approx 0,0857 , mol/L çã
Concentração de Ce^3+ = 0,00375 , mol0,04375 , L approx 0,0857 , mol/L çã

Passo 7

Com base nesses cálculos, podemos deduzir que, após a adição de 18,75 mL de Ce^4+, todo o Fe^2+ foi oxidado a Fe^3+ e todo o Ce^4+ foi reduzido a Ce^3+. Na curva de titulação, este ponto representará a equivalência, onde as quantidades de ácido e base (ou neste caso, de agente oxidante e redutor) estão completamente reagidas.

Resposta

Após a adição de 18,75 mL da solução de Ce^4+, todo o Fe^2+ foi oxidado a Fe^3+ e todo o Ce^4+ foi reduzido a Ce^3+. Na curva de titulação, esse ponto corresponde ao ponto de equivalência, indicando que as quantidades de reagentes adicionados estão completamente reagidas.

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