Um volume de
de uma solução de
foi titulado com uma solução de
0,02570 M para precipitação de oxalato de cálcio (
Calcule pCa+ para os seguintes volumes de
c)
Calcule pCa+ para os seguintes volumes de
c)
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma solução de oxalato de sódio (
) com volume de 25,00 mL e concentração de 0,03110 M. Essa solução está sendo titulada com uma solução de nitrato de cálcio (
) de concentração 0,02570 M e volume de 35,00 mL. A reação que ocorre é a precipitação de oxalato de cálcio (
), cujo produto de solubilidade (
) é
.
Nosso objetivo aqui é calcular o pCa⁺ para esse volume específico de
. pCa⁺ é semelhante ao pH, mas para íons cálcio (
). Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de concentração, volume, estequiometria das reações químicas e o produto de solubilidade (
).
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de matéria (moles) de cada solução que temos.
Para a solução de
:
Para a solução de
:
Passo 3
Agora, vamos considerar a reação que ocorre:
Essa reação mostra que um mol de
reage com um mol de
para formar um mol de
.
Vamos verificar se temos excesso de algum reagente. A quantidade inicial de
é 0,0007775 mol e a de
é 0,0008995 mol. Como a quantidade de
é maior, ele será o reagente em excesso.
Passo 4
Vamos calcular a quantidade de
que vai reagir completamente:
Isso significa que a quantidade de
que vai reagir é também 0,0007775 mol, e vai sobrar:
Portanto, teremos excesso de
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:
A concentração de
em excesso antes da precipitação é:
Agora, vamos usar o produto de solubilidade (
) para encontrar a concentração de
no equilíbrio:
Sabemos que
foi completamente consumido, então pode haver uma pequena quantidade dissociada da precipitação. Porém, sendo
muito pequeno, a concentração de
no equilíbrio será muito baixa e a concentração de
não mudará significativamente. Portanto, podemos considerar que a concentração de
permanece aproximadamente 0,002033 M.
Passo 6
Finalmente, calculamos o pCa⁺, que é o logaritmo negativo da concentração de
:
Resposta
O pCa⁺ é aproximadamente 2,69.