A seguintes titulações foram realizadas em meio ácido. A) Faça o balanceamento da reação processada e B) determine o potencial após a adição de i)
de titulante, ii) no ponto de equivalência e iii) 26 mL de titulante. C) Determine se o ponto de equivalência é simétrico ou assimétrico em cada curva de titulação e justifique.
III)
(Considere que a reação ocorre utilizando 50 mL de
(analíto) com Ce
(titulante))
III)
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem um exercício de titulação em meio ácido envolvendo reações de oxidação e redução. Precisamos balancear a reação, calcular o potencial em diferentes pontos da titulação usando a equação de Nernst, e decidir se o ponto de equivalência na curva de titulação é simétrico ou não. Para isso, vamos usar conceitos de química redox e eletroquímica.
Passo 2
A) Balanceamento da reação
Primeiro, vamos balancear a reação de oxidação-redução:
Vamos verificar se está balanceada:
- Césio (Ce): 1 no lado esquerdo e 1 no lado direito.
- Ferro (Fe): 1 no lado esquerdo e 1 no lado direito.
- Carga total: Lado esquerdo:
; Lado direito: .
Tudo está balanceado!
Passo 3
B) Determinação do potencial em diferentes pontos usando a equação de Nernst
Vamos usar a equação de Nernst para calcular o potencial da célula em diferentes pontos da titulação:
Onde:
-
é o potencial padrão da célula. -
é o número de elétrons transferidos. -
é o quociente de reação.
Primeiro, calculamos o potencial padrão da reação:
Como transferência de 1 elétron ocorre na reação,
.
Agora, vamos calcular
nos três pontos:
i) Após a adição de 5,0 mL de titulante
Primeiro, calculamos as moles de
adicionadas:
As moles de
inicialmente presentes:
A reação consome 0,0005 mol de
, sobrando:
Agora,
Então,
ii) No ponto de equivalência
No ponto de equivalência, as moles de
adicionadas são iguais às moles de
presentes inicialmente:
Aqui,
e
são totalmente reagidos, formando
e
. O potencial no ponto de equivalência pode ser calculado usando as concentrações da mistura, mas considerando que é uma reação completa, o potencial será influenciado pelo mix de produtos e reagentes. Para simplificação, nesse ponto, geralmente, o potencial tende a ser próximo ao potencial padrão da célula,
.
iii) Após a adição de 26 mL de titulante
Agora, adicionamos 26 mL de
:
Moles de
= 0,0025 mol
Excedente de
:
Concentrações:
Agora, o quociente de reação
:
Então,
Na prática, o potencial se aproxima de um valor muito negativo devido ao excesso de titulante.
Passo 4
C) Simetria do ponto de equivalência na curva de titulação
A simetria do ponto de equivalência depende das concentrações e das proporções das espécies envolvidas. Se a quantidade de titulante adicionado for igual ao analito, formando um ponto de equivalência claro e bem definido, a curva tende a ser simétrica. No nosso caso:
- A concentração de
é maior que a de , mas usamos volumes que equilibram as moles.
Assim, a curva de titulação provavelmente será simétrica, pois a reação ocorre de maneira balanceada entre as espécies redox, resultando em uma mudança uniforme no potencial próximo ao ponto de equivalência.
Resposta
A curva de titulação apresenta ponto de equival��ncia simétrico, pois as espécies redox reagem em proporções balanceadas, resultando em uma mudança uniforme no potencial próximo ao ponto de equivalência.
Exercícios relacionados
A seguintes titulações foram realizadas em meio ácido. A) Faça o balanceamento da reação processada e B) determine o potencial após a adição de i)
de titulante, ii) no ponto de equivalência e iii) 26 mL de titulante. C) Determine se o ponto de equivalência é simétrico ou assimétrico em cada curva de titulação e justifique.
I) (Considere que a reação ocorre utilizando 50 mL de U4+
(analíto) com
(titulante))
I)
Os seguintes resultados foram obtidos de uma determinada análise : 20,
; 19,
de K. Calcule a média e a mediana das amostras.
A seguir são apresentadas diferentes equações redox que acontecem em meio ácido. A) Faça o balanceamento das reações, B) determine quem oxida e quem reduz, C) Cálcule o potencial de célula e D) Determine a constante de equilíbrio.
II)
II)
A seguir são apresentadas diferentes equações redox que acontecem em meio ácido. A) Faça o balanceamento das reações, B) determine quem oxida e quem reduz, C) Cálcule o potencial de célula e D) Determine a constante de equilíbrio.
III)
III)