Para determinar a quantidade de zinco em uma amostra de água um analista utilizou o método volumétrico de complexação empregando EDTA como titulante. Considerando que na titulação foi gasto 17,6 mL de uma solução de EDTA 0,0252 mol L^-1 padronizada para titular completamente o zinco presente em 50 mL de amostra de água, responda os itens abaixo:
a) Calcule a concentração de zinco na amostra em mol L-1. [Resposta: 8,87 times 10^-3 mol L^-1 ]
b) Calcule a massa de zinco presente na amostra analisada. [Resposta: 0,029 gramas]
c) Considerando que o zinco está presente na água como sulfato de zinco (ZnSO4), expresse o resultado obtido em massa des1se composto. [Resposta: 0,072 gramas]
d) Considerando que o analista empregou negro de eriocromo T como indicador, explique como identificar o ponto final da titulação complexométrica com este indicador.

Passo 1

Então, temos uma situação em que um analista quer descobrir quanto zinco está presente em uma amostra de água. Para isso, ele usou um método chamado titulação volumétrica com EDTA, que é uma substância que se liga ao zinco. Vamos precisar entender como funciona a titulação, usar algumas fórmulas químicas básicas e fazer contas com as concentrações e volumes dados.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a concentração de zinco na amostra. A titulação nos diz quantos moles de EDTA foram usados para ligar todo o zinco presente. Sabemos o volume e a concentração da solução de EDTA, então podemos calcular os moles de EDTA usados e, como a reação é 1:1 entre EDTA e zinco, esses moles correspondem aos moles de zinco.
Mo<=s de EDTA = Concentração times Volume çã
Mo<=s de EDTA = 0,0252 , mol/L times 0,0176 , L = 4,4352 times 10^-4 , mol
Como a relação é 1:1, também temos Concentração de Zn = Mo<=s de ZnVolume da amostra de zinco.
Agora, para achar a concentração de zinco na amostra:
Concentração de Zn = 4,4352 times 10^-4 , mol0,050 , L = 8,87 times 10^-3 , mol/L çã
çã

Passo 3

Agora, vamos calcular a massa de zinco presente na amostra. Sabemos a concentração de zinco e o volume da amostra, então podemos achar os moles totais de zinco e depois converter para massa usando a massa molar do zinco.
Mo<=s de Zn = Concentração times Volume çã
Mo<=s de Zn = 8,87 times 10^-3 , mol/L times 0,050 , L = 4,435 times 10^-4 , mol
A massa molar do zinco (Zn) é aproximadamente 65,38 g/mol.
Massa de Zn = Mo<=s de Zn times Massa molar
Massa de Zn = 4,435 times 10^-4 , mol times 65,38 , g/mol = 0,029 , g

Passo 4

Agora, vamos considerar que o zinco está presente na água como sulfato de zinco ( Mo<=s de ZnSO4 = 4,435 times 10^-4 , mol ). Queremos saber a massa desse composto correspondente à quantidade de zinco que calculamos.
Primeiro, calculamos os moles de Massa molar = 65,38 , (Zn) + 32,07 , (S) + 4 times 16,00 , (O) = 161,45 , g/mol , que é igual aos moles de zinco, já que a proporção é 1:1.
Massa de ZnSO4 = Mo<=s times Massa molar
A massa molar do Massa de ZnSO4 = 4,435 times 10^-4 , mol times 161,45 , g/mol = 0,072 , g é:
Então,

Passo 5

Por último, sobre o uso do negro de eriocromo T como indicador na titulação complexométrica. Esse indicador muda de cor quando todo o zinco foi ligado pelo EDTA. No início da titulação, o negro de eriocromo T forma um complexo com o zinco que tem uma cor específica (geralmente azul). Conforme adicionamos o EDTA, ele compete com o indicador pelo zinco. Quando todo o zinco é ligado pelo EDTA, o indicador fica livre e sua cor muda (para vermelho, por exemplo). Esse ponto de mudança de cor indica que a titulação chegou ao ponto final.

Resposta

a)
b)
c)
d) O ponto final da titulação com negro de eriocromo T é identificado pela mudança de cor do indicador, que ocorre quando todo o zinco foi ligado pelo EDTA, indicando que a quantidade de EDTA adicionada é suficiente para complexar todo o zinco presente na amostra.

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