Considere a titulação de 50 mL de uma solução de Mg^2+ a 0,040 mol / L, em pH 10, com uma solução de EDTA 0,040 mol/L. Nesta titulação calcular os valores de pMg^2+ 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:
nMg^2+ = C times V = 0,040 , mol/L times 0,050 , L = 0,002 , mol

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:
nEDTA = C times V = 0,040 , mol/L times 0,050 , L = 0,002 , mol

Passo 4

O EDTA reage com o Mg²⁺ formando um complexo estável. A reação é:
Mg^2+ + EDTA^4- rightarrow MgEDTA^2-
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:
pMg^2+ = -log [Mg^2+]
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.

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