Considere a titulação de
de uma solução
de
(tamponada em pH 10) com uma solução
de EDTA:
Calcule o pMg
após a dição de 5,0 ml da solução de EDTA, no ponto de equivalência e após a adição de 51 ml da solução de EDTA. R- 1,39; 4,97; 6,64.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de titulação de íons de magnésio (
) com EDTA. Aqui, a gente tem uma solução de
de 50,0 mL com concentração de 0,0500 M, tamponada em pH 10. Vamos titular essa solução com EDTA também 0,0500 M. Nosso objetivo é calcular o pMg²⁺ após adicionar 5,0 mL de EDTA, no ponto de equivalência e após adicionar 51 mL de EDTA. Para isso, vamos usar conceitos de química de equilíbrio e cálculos de concentração.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de
presente na solução inicial. Usamos a fórmula:
Então:
Passo 3
Agora, vamos determinar a quantidade de EDTA adicionada em cada caso:
- Após adicionar 5,0 mL de EDTA:
- No ponto de equivalência (quando a quantidade de EDTA iguala a de } \mathrm{Mg}^{2+}):
Como temos 0,00250 mol de
, precisamos da mesma quantidade de EDTA:
- Após adicionar 51 mL de EDTA:
Passo 4
Vamos agora analisar cada situação separadamente.
- Após adicionar 5,0 mL de EDTA:
O EDTA adicionado é menor que a quantidade de
inicial. A reação é:
A quantidade reagida de
é igual à de EDTA adicionada:
Então, a quantidade de
não reagido é:
Agora, a concentração de
é:
O pMg²⁺ é:
- No ponto de equivalência:
Aqui, todo o
reage com EDTA, formando
. Portanto, a concentração de
livre é muito baixa devido ao grande valor de
.
Considerando que:
E rearranjando para encontrar
:
Assumindo que quase todo
está ligado, a concentração de
livre fica muito pequena, resultando em:
- Após adicionar 51 mL de EDTA:
Agora, o EDTA está em excesso. A quantidade de EDTA em excesso é:
A concentração de
livre será determinada pelo excesso de EDTA e pela constante de formação.
Calculando:
Como o excesso de EDTA é pequeno, a concentração de
livre aumenta, resultando em:
Resposta
Os valores de pMg²⁺ são:
- Após 5,0 mL de EDTA: 1,39
- No ponto de equivalência: 4,97
- Após 51 mL de EDTA: 6,64