Considere a titulação de 50,0 ml de uma solução 0,0500 M de Mg^2+ (tamponada em pH 10) com uma solução 0,0500 M de EDTA:
Mg^2++ EDTA rightarrows MgY^2- Kf=(0,36 times 6,2 times 10^8)=2,2 times 10^8
Calcule o pMg ^2+ 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 ( Mg^2+) com EDTA. Aqui, a gente tem uma solução de Mg^2+ 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 Mg^2+ presente na solução inicial. Usamos a fórmula:
Quantidade de Mg^2+ = Molaridade times Volume
Então:
Quantidade de Mg^2+ = 0,0500, M times 0,0500, L = 0,00250, mol

Passo 3

Agora, vamos determinar a quantidade de EDTA adicionada em cada caso:
  1. Após adicionar 5,0 mL de EDTA:
Quantidade de EDTA = 0,0500, M times 0,0050, L = 0,000250, mol
  1. No ponto de equivalência (quando a quantidade de EDTA iguala a de } \mathrm{Mg}^{2+}):
Como temos 0,00250 mol de Mg^2+, precisamos da mesma quantidade de EDTA:
Volume de EDTA no ponto de equivalência = 0,00250, mol0,0500, M = 0,0500, L = 50,0, mL ê
  1. Após adicionar 51 mL de EDTA:
Quantidade de EDTA = 0,0500, M times 0,051, L = 0,00255, mol

Passo 4

Vamos agora analisar cada situação separadamente.
  1. Após adicionar 5,0 mL de EDTA:
O EDTA adicionado é menor que a quantidade de Mg^2+ inicial. A reação é:
Mg^2+ + EDTA rightarrows MgY^2-
A quantidade reagida de Mg^2+ é igual à de EDTA adicionada:
Quantidade de MgY^2- = 0,000250, mol
Então, a quantidade de Mg^2+ não reagido é:
0,00250, mol - 0,000250, mol = 0,00225, mol
Agora, a concentração de Mg^2+ é:
Concentração de Mg^2+ = 0,00225, mol0,0500, L + 0,0050, L = 0,002250,0550 approx 0,0409, M çã
O pMg²⁺ é:
pMg^2+ = -log [Mg^2+] = -log (0,0409) approx 1,39
  1. No ponto de equivalência:
Aqui, todo o Mg^2+ reage com EDTA, formando MgY^2-. Portanto, a concentração de Mg^2+ livre é muito baixa devido ao grande valor de Kf.
Considerando que:
Kf = [MgY^2-][Mg^2+][EDTA]
E rearranjando para encontrar [Mg^2+]:
[Mg^2+] = [MgY^2-]Kf [EDTA]
Assumindo que quase todo Mg^2+ está ligado, a concentração de Mg^2+ livre fica muito pequena, resultando em:
pMg^2+ approx 4,97
  1. Após adicionar 51 mL de EDTA:
Agora, o EDTA está em excesso. A quantidade de EDTA em excesso é:
0,00255, mol - 0,00250, mol = 0,00005, mol
A concentração de Mg^2+ livre será determinada pelo excesso de EDTA e pela constante de formação.
Calculando:
[Mg^2+] = Kf [EDTAexcesso][MgY^2-]
Como o excesso de EDTA é pequeno, a concentração de Mg^2+ livre aumenta, resultando em:
pMg^2+ approx 6,64

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

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