Considere a titulação de
de
com EDTA
uma solução tamponada em pH 7,0. Calcular os valores de pFe após a adição de 0,00 ; 10,
; e
de titulante.
Valores de
para o EDTA em diferentes pHs
pH
2,00
2,50
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
10,00
0,35
11,00
0,85
12,00
0,98
Valores de
pH |
|
2,00 |
|
2,50 |
|
3,00 |
|
4,00 |
|
5,00 |
|
6,00 |
|
7,00 |
|
8,00 |
|
9,00 |
|
10,00 | 0,35 |
11,00 | 0,85 |
12,00 | 0,98 |
Passo 1
Vamos resumir o que a questão está pedindo e o que vamos precisar para resolver. Temos uma titulação de 50,00 mL de uma solução de
com concentração de
usando uma solução de EDTA com concentração de
. A solução está tamponada em pH 7,0. Precisamos calcular o valor de pFe após a adição de diferentes volumes de EDTA: 0,00; 10,00; 24,00; 24,90; 25,00; 25,10; 26,00; e 30,00 mL. Para isso, vamos usar a tabela fornecida que relaciona o pH com o valor de
para o EDTA, que representa a fração de EDTA na forma 4-.
Passo 2
Antes de começar os cálculos, vamos entender o que é pFe. pFe é definido como o logaritmo negativo da concentração de íons
livres na solução:
Para calcular o pFe, precisamos primeiro encontrar a concentração de
após a adição de cada volume de EDTA.
Passo 3
Vamos calcular a quantidade inicial de
na solução. A concentração inicial é
e o volume é
. Convertendo o volume para litros:
A quantidade de mols de
é:
Passo 4
Agora, vamos calcular a quantidade de EDTA adicionada para cada volume dado. A concentração de EDTA é
.
Por exemplo, para 10,00 mL de EDTA:
Faremos isso para cada volume de EDTA.
Passo 5
Como a reação entre
e EDTA é uma proporção de 1:1, vamos verificar quanto de
será complexo com o EDTA adicionado:
Isso significa que a quantidade de
que reage é igual à quantidade de EDTA adicionada.
Passo 6
Para cada volume de EDTA adicionado, a nova quantidade de
livre será:
Depois, a concentração de
livre será:
Onde
é o volume inicial mais o volume de EDTA adicionado.
Passo 7
Vamos agora calcular para cada volume de EDTA:
-
0,00 mL de EDTA:
-
-
10,00 mL de EDTA:
-
-
24,00 mL de EDTA:
-
-
24,90 mL de EDTA:
-
-
25,00 mL de EDTA:
-
-
- Nesse ponto, todo o
foi complexo com o EDTA, então -
tende ao infinito, mas na prática, consideramos pFe muito alto.
-
-
25,10 mL de EDTA:
-
- Agora temos excesso de EDTA.
- Como todo o
já foi complexo, o excesso de EDTA não afeta a concentração de . - Portanto,
-
permanece muito alto.
-
-
26,00 mL de EDTA:
-
- Excesso de EDTA:
- Ainda,
-
continua muito alto.
-
-
30,00 mL de EDTA:
-
- Excesso de EDTA:
-
-
permanece muito alto.
-
Resposta
Após os cálculos, os valores de pFe para cada volume de EDTA adicionado são:
- 0,00 mL de EDTA: pFe ≈ 1,82
- 10,00 mL de EDTA: pFe ≈ 2,12
- 24,00 mL de EDTA: pFe ≈ 3,39
- 24,90 mL de EDTA: pFe ≈ 4,40
- 25,00 mL de EDTA: pFe → ∞ (todos os
foram complexados) - 25,10 mL de EDTA: pFe muito alto
- 26,00 mL de EDTA: pFe muito alto
- 30,00 mL de EDTA: pFe muito alto
Exercícios relacionados
Quais são os métodos de titulação complexométrica? Explique.
Calcular o volume da solução de EDTA
necessário para titular 24,89 mL de
. (Resposta
) obs: deixar os cálculos
Na tabela abaixo são dados os valore das energias de ionização dos elementos dos grupos 1 e 2 .
|
Li | Na | K | Rb | Cs | ||
|
520 | 496 | 420 | 400 | 380 | ||
2a Energ. Ioniz. (kJ.mol
|
7300 | 4600 | 3100 | 2700 | 2400 | ||
Be | Mg | Ca | Sr | Ba | |||
|
900 | 740 | 590 | 550 | 500 | ||
|
1800 | 1450 | 1150 | 1060 | 970 |
a) Qual é a proporção entre os valores das duas primeiras energias de ionização do sódio? E do magnésio? Em qual dos dois casos a proporção é maior? Justifique
b) Por que a energia de ionização do Li é muito maior que a
?
c) Explique qual a espécie mais estável, ou
?
b) Por que a
c) Explique qual a espécie mais estável,
Explique porque:
a) o átomo de sódio ( Na ) é maior que o íon sódio . Dados: raio atômico do sódio
raio iônico do íon
b) o átomo de cloro é menor que o íon cloreto . Dados: raio atômico do cloro
raio iônico do íon cloreto
a) o átomo de sódio ( Na ) é maior que o íon sódio
b) o átomo de cloro é menor que o íon cloreto