Considere a titulação de 50 mL de uma solução de
a
, em pH 10, com uma solução de EDTA 0,040 mol/L. Nesta titulação calcular os valores de
e esboçar a curva de titulação para os seguintes volumes adicionados da solução titulante: 55 mL de EDTA
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente vai trabalhar com titulação, especificamente a titulação de íons magnésio (
) usando EDTA. O que vamos precisar aqui é entender como calcular a concentração de magnésio após adicionar uma certa quantidade de EDTA e, a partir disso, descobrir o valor de
. Também vamos esboçar a curva de titulação para ver como a concentração de magnésio muda conforme adicionamos EDTA.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é titulação. Titulação é um método usado para determinar a concentração de uma substância em solução. No nosso caso, estamos titulating uma solução de
com uma solução de EDTA. O EDTA é um agente quelante que se liga ao íon magnésio formando um complexo estável.
Passo 3
Vamos anotar os dados que temos:
- Volume inicial de
: 50 mL - Concentração de
: - Concentração de EDTA:
- Volume de EDTA adicionado: 55 mL
Passo 4
Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de
na solução inicial. A fórmula para isso é:
Convertendo o volume para litros:
Então,
Passo 5
Agora, vamos calcular a quantidade de mols de EDTA adicionados:
Convertendo o volume para litros:
Então,
Passo 6
Na reação de titulação, o EDTA se liga ao
na proporção de 1:1. Isso significa que 1 mol de EDTA reage com 1 mol de
. Vamos ver quanto
foi ligado pelo EDTA:
Temos 0,002 mol de
e 0,0022 mol de EDTA. O EDTA está em excesso:
Então, todo o
foi completamente ligado pelo EDTA, e sobra um pouco de EDTA livre na solução.
Passo 7
Agora, precisamos encontrar a concentração de
livre na solução após a titulação. Como todo o
foi ligado, a concentração de
livre é praticamente zero. Porém, para fins de cálculo de
, consideramos a concentração residual.
Vamos calcular o volume total da solução após a adição de EDTA:
A concentração de
livre é:
Passo 8
Agora, vamos calcular o
. A fórmula para isso é:
Como a concentração de
é quase zero, o
tende ao infinito. Isso faz sentido porque praticamente todo o
foi removido da solução pela ação do EDTA.
Passo 9
Por último, vamos esboçar a curva de titulação. No eixo x, colocamos o volume de EDTA adicionado, e no eixo y, a concentração de
.
- No início (0 mL de EDTA), temos 0,040 mol/L de
. - Conforme adicionamos EDTA, a concentração de
diminui linearmente até atingir o ponto de equivalência, onde todo o foi ligado. - Após o ponto de equivalência, a concentração de
permanece quase constante, já que o excesso de EDTA não está mais ligado ao .
Para 55 mL de EDTA, já passamos o ponto de equivalência, então a concentração de
está praticamente zero.
Resposta
Após adicionar 55 mL de EDTA, o valor de
tende ao infinito, indicando que praticamente todo o
foi removido da solução.