Um volume de 25,00 mL de uma solução de Na2 C2 O4 0,03110 M foi titulado com uma solução de Ca(NO3)2 0,02570 M para precipitação de oxalato de cálcio ( Kps=1,3 times 10^-8)
Ca^2++C2 O4 ^2- CaC2 O4
Calcule pCa+ para os seguintes volumes de Ca(NO3)2
c) 35,00 mL

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma solução de oxalato de sódio ( Na2C2O4) com volume de 25,00 mL e concentração de 0,03110 M. Essa solução está sendo titulada com uma solução de nitrato de cálcio ( Ca(NO3)2) de concentração 0,02570 M e volume de 35,00 mL. A reação que ocorre é a precipitação de oxalato de cálcio ( CaC2O4), cujo produto de solubilidade ( Kps) é 1,3 times 10^-8.
Nosso objetivo aqui é calcular o pCa⁺ para esse volume específico de Ca(NO3)2. pCa⁺ é semelhante ao pH, mas para íons cálcio ( Ca^2+). Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de concentração, volume, estequiometria das reações químicas e o produto de solubilidade ( Kps).

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de matéria (moles) de cada solução que temos.
Para a solução de Na2C2O4:
Mo<=s = Concentração times Volume = 0,03110 , M times 0,02500 , L = 0,0007775 , mol çã
Para a solução de Ca(NO3)2:
Mo<=s = 0,02570 , M times 0,03500 , L = 0,0008995 , mol

Passo 3

Agora, vamos considerar a reação que ocorre:
Ca^2+ + C2O4^2- CaC2O4
Essa reação mostra que um mol de Ca^2+ reage com um mol de C2O4^2- para formar um mol de CaC2O4.
Vamos verificar se temos excesso de algum reagente. A quantidade inicial de C2O4^2- é 0,0007775 mol e a de Ca^2+ é 0,0008995 mol. Como a quantidade de Ca^2+ é maior, ele será o reagente em excesso.

Passo 4

Vamos calcular a quantidade de C2O4^2- que vai reagir completamente:
Mo<=s reagidos = 0,0007775 , mol
Isso significa que a quantidade de Ca^2+ que vai reagir é também 0,0007775 mol, e vai sobrar:
0,0008995 , mol - 0,0007775 , mol = 0,000122 , mol
Portanto, teremos excesso de Ca^2+ após a reação completa.

Passo 5

Agora, precisamos considerar a solução resultante após a reação. O volume total é a soma dos volumes das duas soluções:
25,00 , mL + 35,00 , mL = 60,00 , mL = 0,06000 , L
A concentração de Ca^2+ em excesso antes da precipitação é:
0,000122 , mol0,06000 , L = 0,002033 , M
Agora, vamos usar o produto de solubilidade ( Kps) para encontrar a concentração de Ca^2+ no equilíbrio:
Kps = [Ca^2+][C2O4^2-] = 1,3 times 10^-8
Sabemos que C2O4^2- foi completamente consumido, então pode haver uma pequena quantidade dissociada da precipitação. Porém, sendo Kps muito pequeno, a concentração de C2O4^2- no equilíbrio será muito baixa e a concentração de Ca^2+ não mudará significativamente. Portanto, podemos considerar que a concentração de Ca^2+ permanece aproximadamente 0,002033 M.

Passo 6

Finalmente, calculamos o pCa⁺, que é o logaritmo negativo da concentração de Ca^2+:
pCa^+ = -log[Ca^2+] = -log(0,002033) approx 2,69

Resposta

O pCa⁺ é aproximadamente 2,69.

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