Titulou-se 40,0 mL de solução 0,050 molL^-1 de brometo de potássio com uma solução 0,080 molL^-1 de nitrato de prata. Calcule as concentrações dos íons brometo e prata após as adições do titulante de 18 mL, 25 mL e 28 mL Ks=3,9 times 10^-13.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! Aqui, estamos lidando com uma titulação de brometo de potássio (KBr) com nitrato de prata (AgNO₃). Vamos precisar usar conceitos de estequiometria, equilíbrio químico e produto de solubilidade ( ). A ideia é calcular as concentrações dos íons brometo ( ) e prata ( ) após adicionarmos diferentes volumes do titulante (AgNO₃).

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de Molaridade = molsvolume (L) que temos inicialmente. Sabemos que:
Mols de KBr = 0,050 , mol/L times 0,040 , L = 0,002 , mol
Então,

Passo 3

Agora, para cada volume de AgNO₃ adicionado (18 mL, 25 mL e 28 mL), vamos calcular os mols de Mols de AgNO3 = 0,080 , mol/L times Volume (L) :
0,080 , mol/L times 0,018 , L = 0,00144 , mol
Vamos fazer isso para cada volume:
  • 18 mL:
0,080 , mol/L times 0,025 , L = 0,002 , mol
  • 25 mL:
0,080 , mol/L times 0,028 , L = 0,00224 , mol
  • 28 mL:

Passo 4

A reação entre AgNO3 + KBr AgBr downarrow + KNO3 e Mols de AgBr formados = 0,00144 , mol forma AgBr e KNO₃:
0,002 , mol - 0,00144 , mol = 0,00056 , mol
Essa reação acontece na proporção molar 1:1. Vamos analisar cada caso:

a) Adição de 18 mL de AgNO₃

  • Mols de 0 , mol (todo AgNO3 reagiu) adicionados: 0,00144 mol
  • Mols de Mols de AgBr formados = 0,002 , mol disponíveis: 0,002 mol
Como 0,00224 , mol - 0,002 , mol = 0,00024 , mol é o reagente limitante:
  • Mols de restantes:
  • Mols de restantes:

b) Adição de 25 mL de AgNO₃

  • Mols de adicionados: 0,002 mol
  • Mols de disponíveis: 0,002 mol
Aqui, ambos os reagentes estão na mesma quantidade, então todo o e serão consumidos:
  • Mols de formados: 0,002 mol
  • Mols de restantes: 0 mol
  • Mols de restantes: 0 mol

c) Adição de 28 mL de AgNO₃

  • Mols de adicionados: 0,00224 mol
  • Mols de disponíveis: 0,002 mol
Aqui, é o reagente limitante:
  • Mols de restantes: 0 mol
  • Mols de restantes:

Passo 5

Agora, vamos calcular as concentrações dos íons após cada adição, considerando o volume total da solução.
O volume total após a adição é a soma de 40,0 mL com o volume adicionado de AgNO₃.

a) Após 18 mL de AgNO₃

  • Volume total: 0,00056 , mol0,058 , L approx 0,0097 , mol/L
  • Concentração de Ks = [Ag^+][Br^-] = 3,9 times 10^-13 :
[Ag^+] = Ks[Br^-] = 3,9 times 10^-130,0097 approx 4,02 times 10^-11 , mol/L
  • Concentração de Mols de Ag^+ em excesso = 0 , mol :
Como todo [Ag^+] = 0 , mol/L reagiu, a concentração de 0,00024 , mol0,068 , L approx 0,00353 , mol/L será determinada pelo equilíbrio com :

b) Após 25 mL de AgNO₃

  • Volume total:
  • Concentração de : 0 mol/L
  • Concentração de :
Como todo e reagiram, qualquer excesso de estará em solução:
Portanto:

c) Após 28 mL de AgNO₃

  • Volume total:
  • Concentração de : 0 mol/L
  • Concentração de :

Resposta

Após as adições do titulante:
  • 18 mL de AgNO₃: e
  • 25 mL de AgNO₃: e
  • 28 mL de AgNO₃: e

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