Suponha que uma solução de 50 mL Mn^2+ 0,010 M é titulada com uma solução de EDTA 0,005 M em pH 7,00. a) Qual é a concentração de Mn^2+ livre no ponto de equivalência? b) Qual é o valor da concentração de Mn^2+, 60 % a caminho até o ponto de equivalência?

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma solução de manganês (Mn²⁺) com volume de 50 mL e concentração de 0,010 M sendo titulada com uma solução de EDTA de 0,005 M em pH 7,00. A matéria aqui envolve química de complexação e titulação com EDTA. Vamos precisar usar conceitos de concentração, volume e reação de complexação para resolver as perguntas.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular o ponto de equivalência na titulação. No ponto de equivalência, a quantidade de EDTA adicionada é equivalente à quantidade de íons Mn²⁺ presentes na solução.
A quantidade de Mn²⁺ na solução inicial é:
mo<=s de Mn^2+ = Concentração times Volume = 0,010, M times 0,050, L = 0,0005, mo<=s çã
Como a concentração de EDTA é 0,005 M, o volume de EDTA necessário para atingir o ponto de equivalência é:
Volume de EDTA = mo<=s de Mn^2+Concentração de EDTA = 0,0005, mo<=s0,005, M = 0,10, L = 100, mL çã

Passo 3

Agora, para a parte a), queremos saber a concentração de Mn²⁺ livre no ponto de equivalência. No ponto de equivalência, todo o Mn²⁺ foi complexado pelo EDTA, formando um complexo estável . Portanto, não resta Mn²⁺ livre na solução. Assim, a concentração de Mn²⁺ livre é zero.

Passo 4

Para a parte b), queremos saber a concentração de Mn²⁺ quando 60% da titulação foi realizada a caminho do ponto de equivalência. Isso significa que apenas 60% dos moles de EDTA necessários foram adicionados.
Calculamos os moles de EDTA adicionados:
Mo<=s de EDTA adicionados = 0,60 times 0,0005, mo<=s = 0,0003, mo<=s
Esses moles de EDTA complexam os moles equivalentes de Mn²⁺:
Mo<=s de Mn^2+ comp<=xados = 0,0003, mo<=s
Mo<=s de Mn^2+ livres = 0,0005, mo<=s - 0,0003, mo<=s = 0,0002, mo<=s
Agora, calculamos a concentração de Mn²⁺ livre:
Concentração de Mn^2+ livre = 0,0002, mo<=s0,050, L = 0,004, M çã

Resposta

a) A concentração de Mn²⁺ livre no ponto de equivalência é 0 M.
b) A concentração de Mn²⁺ a 60% do caminho até o ponto de equivalência é 0,004 M.

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