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: 50 mL de EDTA
Passo 1
Beleza, vamos lá! O que a questão está pedindo é para a gente calcular o valor de pMg²⁺ e fazer um esboço da curva de titulação quando adicionamos 50 mL de uma solução de EDTA. A matéria envolvida aqui é a química de soluções, mais especificamente a titulação complexométrica usando EDTA para complexar íons de magnésio (Mg²⁺). Para resolver, vamos precisar entender como o EDTA reage com o Mg²⁺, calcular as concentrações envolvidas e usar isso para encontrar o pMg²⁺ e desenhar a curva de titulação.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de íons de magnésio (Mg²⁺) que temos inicialmente. A concentração da solução de Mg²⁺ é 0,040 mol/L e o volume é 50 mL.
A quantidade de Mg²⁺ (em moles) é dada por:
Passo 3
Agora, vamos ver quanto de EDTA estamos adicionando. A concentração de EDTA também é 0,040 mol/L e estamos adicionando 50 mL.
A quantidade de EDTA (em moles) é:
Passo 4
O EDTA reage com o Mg²⁺ formando um complexo estável. A reação é:
Como a razão de mols de EDTA e Mg²⁺ é 1:1 e temos a mesma quantidade de mols (0,002 mol de cada), todo o Mg²⁺ será complexado pelo EDTA.
Passo 5
Depois da reação, a quantidade de Mg²⁺ livre é zero, porque todo o Mg²⁺ foi ligado ao EDTA. Então, a concentração de Mg²⁺ livre após a titulação é 0.
Passo 6
O pMg²⁺ é definido como:
Como a concentração de Mg²⁺ livre é zero após a titulação, teoricamente o pMg²⁺ seria infinito. Porém, na prática, sempre haverá uma pequena quantidade devido à dissociação parcial, mas para os propósitos deste exercício, podemos considerar que o pMg²⁺ é muito alto, indicando que praticamente todo o Mg²⁺ está complexado.
Passo 7
Agora, vamos esboçar a curva de titulação. No início, temos 0 mL de EDTA e alto [Mg²⁺], então pMg²⁺ é baixo. Conforme adicionamos EDTA, o [Mg²⁺] livre diminui, aumentando o pMg²⁺. Quando adicionamos 50 mL de EDTA, todo o Mg²⁺ está complexado, e o pMg²⁺ atinge seu valor máximo (praticamente infinito). A curva será uma espécie de sigmoide, subindo lentamente no início, aumentando mais rapidamente próximo do ponto de equivalência (50 mL) e estabilizando após esse ponto.
Resposta
O valor de pMg²⁺ após a titulação com 50 mL de EDTA é muito alto (praticamente infinito), indicando que todo o Mg²⁺ foi complexado. A curva de titulação mostra o aumento do pMg²⁺ conforme adicionamos EDTA, atingindo o ponto de equivalência aos 50 mL adicionados.