Esboce a curva de titulação de pM vs. volume de titulante para uma titulação de
com solução padronizada de EDTA
calculando seus valores para os volumes a)
, b)
, c)
, d) 10 mL , e) 15 mL, f)
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para esboçarmos a curva de titulação de pM (onde pM é o logaritmo negativo da concentração do íon metálico livre) em função do volume de EDTA adicionado. Vamos estar trabalhando com uma solução de íons de cálcio (
) e um titulante de EDTA. Para resolver isso, vamos precisar entender como o EDTA reage com o cálcio e como calcular a concentração de íons metálicos livres a cada volume de titulação. Vamos lá!
Passo 2
Primeiro, vamos entender os dados iniciais:
- Volume inicial de
: - Concentração de
: - Concentração de EDTA:
Vamos calcular a quantidade de moles de
presentes inicialmente:
Passo 3
O EDTA reage com o
na proporção 1:1. Isso significa que cada mol de EDTA adicionada irá se ligar a um mol de
. Vamos calcular a quantidade de moles de EDTA adicionados para cada volume especificado:
Por exemplo, para 2,0 mL de EDTA:
Faremos isso para todos os volumes pedidos.
Passo 4
Agora, vamos determinar a quantidade de
livre após a adição de cada volume de EDTA. Se a quantidade de EDTA adicionada for menor que a quantidade inicial de
, teremos
não ligado. Se for igual ou maior, todo o
estará ligado, e a concentração será zero.
A quantidade de
livre é:
Passo 5
Com a quantidade de
livre, podemos calcular a concentração de
no novo volume total da solução (volume inicial de
+ volume de EDTA adicionado):
Passo 6
Finalmente, calculamos o pM, que é o logaritmo negativo da concentração de íons metálicos livres:
Agora, vamos aplicar esses passos para cada volume solicitado.
Passo 7
a) 0,0 mL de EDTA
- Moles de EDTA adicionados:
- Moles de
livre: - Volume total:
- Concentração de
: - pM:
Passo 8
b) 2,0 mL de EDTA
- Moles de EDTA adicionados:
- Moles de
livre: - Volume total:
- Concentração de
: - pM:
Passo 9
c) 5,0 mL de EDTA
- Moles de EDTA adicionados:
- Moles de
livre: - Volume total:
- Concentração de
: - pM:
Passo 10
d) 10,0 mL de EDTA
- Moles de EDTA adicionados:
- Moles de
livre: - Volume total:
- Concentração de
: - pM:
Passo 11
e) 15,0 mL de EDTA
- Moles de EDTA adicionados:
- Moles de
livre: - Volume total:
- Concentração de
: - pM:
Passo 12
f) 25,0 mL de EDTA
- Moles de EDTA adicionados:
- Moles de
livre: - Volume total:
- Concentração de
: - pM: Como a concentração é zero, teoricamente pM tende ao infinito, mas na prática, consideramos que todo o
foi ligado.
Passo 13
g) 30,0 mL de EDTA
- Moles de EDTA adicionados:
- Moles de
livre:
Como não podemos ter moles negativos, isso significa que todo o
já foi ligado e ainda sobrou EDTA em excesso. Portanto, a concentração de
livre é zero.
- pM: Infinito na teoria, mas consideramos que não há
livre.
Passo 14
h) 50,0 mL de EDTA
- Moles de EDTA adicionados:
- Moles de
livre:
Novamente, isso indica que todo o
foi ligado e há EDTA em excesso.
- Concentração de
: - pM: Infinito na teoria, mas na prática, não há
livre.
Resposta
A tabela com os valores de pM para cada volume de EDTA adicionado é a seguinte:
Volume de EDTA (mL) | pM |
---|---|
0,0 | 0,30 |
2,0 | 0,37 |
5,0 | 0,48 |
10,0 | 0,67 |
15,0 | 0,90 |
25,0 | ∞ |
30,0 | ∞ |
50,0 | ∞ |
Esses valores mostram como a concentração de íons de cálcio livres diminui à medida que mais EDTA é adicionado, refletindo o processo de titulação.