Para a titulação de
de uma solução de
com uma solução de EDTA
, tamponado em pH 5,0, calcule o valor de
nos volumes de EDTA adicionados:
(dados
e a4 a
pontos)
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de titulação envolvendo Cu(NO₃)₂ e EDTA. A gente vai precisar entender um pouco sobre química de complexos e titulação com ligantes como o EDTA. O objetivo aqui é calcular o valor de pCu²⁺ após adicionar 90 mL, 100 mL e 110 mL de uma solução de EDTA. Vamos precisar usar a estequiometria das reações envolvidas e a constante de formação do complexo.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de Cu²⁺ que temos inicialmente. A concentração da solução de Cu(NO₃)₂ é de 0,08 M e o volume é de 50,0 mL. Para encontrar os mols:
Passo 3
Agora, vamos calcular a quantidade de mols de EDTA adicionados para cada volume de 90 mL, 100 mL e 110 mL. A concentração de EDTA é 0,04 M.
Para 90 mL:
Para 100 mL:
Para 110 mL:
Passo 4
A reação entre Cu²⁺ e EDTA forma um complexo estável:
A constante de formação
é
, o que indica que a reação favorece fortemente a formação do complexo.
Passo 5
Vamos analisar cada volume de EDTA adicionado:
a) 90 mL de EDTA (0,0036 mol):
- Mols de Cu²⁺: 0,004 mol
- Mols de EDTA: 0,0036 mol
Como
é o ligante que reage com Cu²⁺, todo o EDTA vai reagir com o Cu²⁺ disponível:
Agora, vamos calcular a concentração de Cu²⁺ livre:
Finalmente, o pCu²⁺ é:
b) 100 mL de EDTA (0,004 mol):
- Mols de Cu²⁺: 0,004 mol
- Mols de EDTA: 0,004 mol
Aqui, a quantidade de EDTA é igual à quantidade de Cu²⁺. Todo o Cu²⁺ vai se ligar ao EDTA:
Como não resta Cu²⁺ livre, teoricamente, o pCu²⁺ tende ao infinito. Porém, na prática, consideramos que há traços mínimos devido à constante de equilíbrio.
c) 110 mL de EDTA (0,0044 mol):
- Mols de Cu²⁺: 0,004 mol
- Mols de EDTA: 0,0044 mol
Aqui, temos excesso de EDTA:
Como todo Cu²⁺ está complexo, consideramos que não há Cu²⁺ livre:
Novamente, o pCu²⁺ tende ao infinito na teoria, mas na prática, é um valor muito alto.
Resposta
a) Para 90 mL de EDTA, pCu²⁺ ≈ 2,54
b) Para 100 mL de EDTA, pCu²⁺ tende ao infinito (sem Cu²⁺ livre)
c) Para 110 mL de EDTA, pCu²⁺ tende ao infinito (sem Cu²⁺ livre)
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Titulação de
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