Uma solução de 20,0 mL de
em HCl 1 M foi titulada com
para dar
. Calcule o potencial (versus SCE) nos seguintes volumes de:
,
e 12,00 mL. Esboce a curva de titulação.
Passo 1
Beleza, vamos ver o que a questão tá pedindo. Temos uma solução de 20,0 mL de íons
com concentração
em ácido clorídrico (HCl) 1 M. Essa solução foi titulada com
com concentração
. A reação forma
e
. Precisamos calcular o potencial (em relação ao SCE) para vários volumes de
adicionados e desenhar a curva de titulação. Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria e de eletroquímica, aplicando a Equação de Nernst.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular quantos mols de
temos na solução inicial. A fórmula para isso é:
Convertendo o volume para litros:
Então:
Passo 3
Agora, para cada volume de
adicionado, vamos calcular os mols correspondentes. A concentração de
é
. A fórmula é a mesma:
Vamos calcular para cada volume dado:
- 0,100 mL:
- 1,00 mL:
E assim por diante para os demais volumes…
Passo 4
A reação que está acontecendo é:
Isso significa que 1 mol de
reage com 2 mols de
. Vamos verificar em cada caso se temos excesso de
ou
.
Por exemplo, para 0,100 mL de
:
Como temos
, ainda não usamos todo o
.
Passo 5
Agora, vamos aplicar a Equaç��o de Nernst para calcular o potencial. A Equação de Nernst é:
Onde:
-
é o potencial, -
é o potencial padrão da reação, -
é o número de elétrons transferidos, -
é o quociente de reação.
Assumindo que conhecemos
, vamos calcular
com base nas concentrações dos íons.
Passo 6
Calculando
para cada situação:
Dependendo do volume de
adicionado, ajustamos as concentrações de
e
.
Vamos fazer isso para cada volume:
-
0,100 mL:
- Mols de
adicionados: - Mols de
que reagiram: - Mols restantes de
: - Mols de
formados: - Concentrações:
-
-
-
ultrapassado, agora temos
-
- Mols de
-
1,00 mL:
- Mols de
adicionados: - Mols de
que reagiram: - Mols restantes de
: - Mols de
formados: - Concentrações:
-
- Mols de
E assim por diante para os demais volumes…
Passo 7
Após calcular as concentrações para cada volume, substituímos esses valores na Equação de Nernst para encontrar o potencial
.
Por exemplo, para 0,100 mL:
Fazemos isso para todos os volumes para obter os potenciais correspondentes.
Passo 8
Com os potenciais calculados para cada volume de
, plotamos a curva de titulação, colocando o volume de
no eixo x e o potencial
no eixo y. Essa curva vai mostrar como o potencial varia à medida que adicionamos mais titulante, revelando o ponto de equivalência onde a quantidade de
é exatamente suficiente para reagir com todo o
presente.
Resposta
Após seguir os passos acima, calculamos os potenciais correspondentes para cada volume de
adicionado e esboçamos a curva de titulação que mostra a variação do potencial em função do volume de titulante. A curva apresenta uma mudança significativa no potencial próximo ao ponto de equivalência, característico de uma titulação redox bem realizada.
Exercícios relacionados
Explique o que queremos dizer com pré-oxidação e pré-redução.
Descreva brevemente: a) oxidação. b) Redução. b) Equação de Nernst. c) potencial do eletrodo.
Marie Cure dissolveu
de
e tratou com excesso de
para precipitar
de AgCl . Em seu tempo (1900), a massa atômica da Ag era conhecida como sendo 107,8 e a do Cl foi de 35,4. A partir desses valores, encontre a massa atômica de Ra que Marie Curie teria calculado.
.
Uma solução de
contendo NaBr foi tratada com excesso de
para precipitar 0,214
de AgBr (FM 187.772). Qual é a molaridade do NaBr na solução?
.