Considere a titulação de 30,00 mL Zn^2+ 0,0060 mol L^-1 com EDTA 0,010 mol L^-1, tamponada a pH=9,0 (em prresença de NH3 0,10 mol L^-1 ). Calcule o pZn para os seguintes volumes de titulante: (a) 15,00 mL;

Passo 1

Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma titulação de íons zinco ( Zn^2+) presente em 30,00 mL de uma solução com concentração de 0,0060 , mol , L^-1. Essa solução está sendo titulada com uma solução de EDTA com concentração de 0,010 , mol , L^-1. A titulação é realizada em um meio tamponado a pH 9,0, utilizando amônia ( NH3) a 0,10 , mol , L^-1. Nosso objetivo é calcular o pZn para um volume de titulante de 15,00 mL.
Para resolver isso, precisaremos:
  • Entender o conceito de titulação complexométrica com EDTA.
  • Calcular a quantidade de EDTA utilizada.
  • Determinar a concentração de Zn^2+ restante após a titulação.
  • Calcular o pZn, que é o logaritmo negativo da concentração de Zn^2+.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de EDTA adicionada durante a titulação. Sabemos que a concentração de EDTA é 0,010 , mol , L^-1 e o volume utilizado é de 15,00 mL.
Quantidade de EDTA = Concentração times Volume = 0,010 , mol , L^-1 times 0,015 , L = 0,00015 , mol çã

Passo 3

Agora, vamos calcular a quantidade inicial de Zn^2+ presente nos 30,00 mL da solução:
Quantidade de Zn^2+ = Concentração times Volume = 0,0060 , mol , L^-1 times 0,030 , L = 0,00018 , mol çã

Passo 4

Durante a titulação com EDTA, o EDTA reage com os íons Zn^2+ formando complexos estáveis. A reação pode ser representada assim:
Zn^2+ + EDTA^4- rightarrow [Zn(EDTA)]^2-
Como a quantidade de EDTA adicionada é de 0,00015 , mol e a quantidade inicial de Zn^2+ é 0,00018 , mol, o EDTA vai reagir completamente com parte dos íons Zn^2+. Vamos calcular a quantidade de Zn^2+ que permanece após a reação:
Quantidade de Zn^2+ restante = Quantidade inicial - Quantidade de EDTA = 0,00018 , mol - 0,00015 , mol = 0,00003 , mol

Passo 5

Agora, precisamos determinar a concentração de Zn^2+ restante na solução. Sabemos que o volume total da solução após a adição do EDTA é a soma dos volumes da solução de Zn^2+ e do EDTA:
Volume total = 30,00 , mL + 15,00 , mL = 45,00 , mL = 0,045 , L
Então, a concentração de Zn^2+ residual é:
Concentração de Zn^2+ = Quantidade restanteVolume total = 0,00003 , mol0,045 , L approx 0,0006667 , mol , L^-1 çã

Passo 6

Finalmente, para encontrar o pZn, que é o logaritmo negativo da concentração de Zn^2+, usamos a fórmula:
pZn = -log [Zn^2+]
Substituindo a concentração que encontramos:
pZn = -log (0,0006667) approx 3,176

Resposta

O pZn para um volume de titulante de 15,00 mL é aproximadamente 3,18.

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