Titulou-se
de uma solução contendo
de
com
, havendo a precipitação de oxalato de lantânio. Qual o volume de perclorato de lantânio necessário para atingir o ponto de equivalência? Qual é o
quando adicionado 10 mL e 25 mL de
e no ponto de equivalência?
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um exercício de química que envolve cálculos de concentração e equilíbrio químico. A gente vai trabalhar com soluções de oxalato de sódio (Na₂C₂O₄) e perclorato de lantânio (La(ClO₄)₃. Precisamos descobrir o volume de perclorato de lantânio necessário para atingir o ponto de equivalência na reação de precipitação do oxalato de lantânio. Também vamos calcular o pLa³⁺ após adicionar 10 mL, 25 mL de La(ClO₄)₃ e no ponto de equivalência. Para isso, vamos precisar das fórmulas de concentração, reação de equilíbrio e conceitos de pH, adaptados para íons metálicos como o La³⁺.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a reação que está acontecendo:
Essa equação mostra que duas moléculas de íons La³⁺ reagem com três moléculas de íons oxalato (C₂O₄²⁻) para formar o precipitado de oxalato de lantânio sólido.
Passo 3
Vamos calcular as moles de oxalato de sódio (Na₂C₂O₄) na solução inicial:
Como cada molécula de Na₂C₂O₄ fornece um mol de C₂O₄²⁻, temos 0,0007775 mol de C₂O₄²⁻.
Passo 4
Vamos ver quantas moles de La(ClO₄)₃ precisamos para reagir com essas moles de C₂O₄²⁻. Da equação balanceada, 2 mol de La³⁺ reagem com 3 mol de C₂O₄²⁻. Então:
Passo 5
Sabemos que a concentração de La(ClO₄)₃ é 0,0257 M. Para encontrar o volume necessário para fornecer 0,0005183 mol de La³⁺:
Então, precisamos de aproximadamente 20,16 mL de La(ClO₄)₃ para atingir o ponto de equivalência.
Passo 6
Agora, vamos calcular o pLa³⁺. O pLa é semelhante ao pH, mas para o íon La³⁺. A relação é:
Precisamos encontrar a concentração de La³⁺ após adicionar 10 mL, 25 mL e no ponto de equivalência.
Passo 7
Primeiro, vamos calcular a concentração de La³⁺ após adicionar 10 mL de La(ClO₄)₃:
O volume total da solução agora é 25 mL + 10 mL = 35 mL = 0,035 L.
Então,
Passo 8
Vamos fazer o mesmo para 25 mL de La(ClO₄)₃:
Volume total: 25 mL + 25 mL = 50 mL = 0,050 L.
Então,
Passo 9
No ponto de equivalência, todo o oxalato foi precipitado, e temos apenas excesso de La³⁺ dissolvido. A partir do volume que calculamos (20,16 mL), vamos calcular a concentração de La³⁺ no equilíbrio usando a constante de solubilidade (Ks = 1,03 × 10⁻²⁵).
A dissolução reversa é:
No ponto de equivalência, as concentrações são muito baixas devido ao Ks extremamente pequeno.
Assumindo que a concentração de La³⁺ é x, então:
Então,
Resposta
O volume de perclorato de lantânio necessário para atingir o ponto de equivalência é aproximadamente 20,16 mL. O pLa³⁺ é 2,13 quando adicionados 10 mL, 1,89 quando adicionados 25 mL de La(ClO₄)₃, e 5,88 no ponto de equivalência.
Exercícios relacionados
Titulou-se
de solução
de brometo de potássio com uma solução 0,080
de nitrato de prata. Calcule as concentrações dos íons brometo e prata após as adições do titulante de
e
.
A titulação de
de uma solução contendo cloreto e iodeto com
levou a formação de uma curva de titulação com duas inflexões com pontos de equivalência no volumes adicionados de
e
. Determine a concentração de cloreto e iodeto.
.
Para cada um dos seguintes sais insolúveis, (1) escreva uma equação balanceada mostrando o equilíbrio que ocorre quando o sal é adicionado à água, e (2) escreva a expressão Kps.
(a) AgCN
(a) AgCN
O arsênio em
de um pesticida foi convertido em
e precipitado como
com
de uma solução de
. O excesso de
foi então titulado com
de solução de
. Calcule a
) na amostra.