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
a) 10,00 mL

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre uma titulação onde temos uma solução de oxalato de sódio (Na₂C₂O₄) sendo titulada com uma solução de nitrato de cálcio (Ca(NO₃)₂). A gente precisa calcular o pCa⁺ quando usamos 10,00 mL dessa solução de Ca(NO₃)₂. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de concentração, reação de precipitação e o produto de solubilidade (Kps).

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as concentrações das soluções que temos:
  • A solução de oxalato de sódio é 0,03110 M e tem um volume de 25,00 mL.
  • A solução de nitrato de cálcio é 0,02570 M e vamos usar 10,00 mL dela.
Essas concentrações são importantes para calcular as quantidades de íons presentes na solução.

Passo 3

Agora, vamos escrever a equação da reação de precipitação que ocorre:
Ca^2+ + C2O4^2- CaC2O4
Isso significa que os íons cálcio ( Ca^2+) e oxalato ( C2O4^2-) reagem para formar o precipitado de oxalato de cálcio ( CaC2O4).

Passo 4

Vamos calcular as mols de cada reagente:
  • Mols de Na₂C₂O₄:
Mols = Concentração times Volume = 0,03110 , M times 0,02500 , L = 0,0007775 , mol çã
  • Mols de Ca(NO₃)₂:
Mols = 0,02570 , M times 0,01000 , L = 0,000257 , mol

Passo 5

A reação consome 1 mol de Ca^2+ para cada mol de C2O4^2-. Vamos verificar qual reagente está em excesso:
  • Mols de C2O4^2-: 0,0007775 mol
  • Mols de Ca^2+: 0,000257 mol
Como a quantidade de C2O4^2- é maior, o Ca^2+ será o reagente limitante e todo ele será consumido na reação.

Passo 6

Após a reação, vamos ter o seguinte:
  • Mols de C2O4^2- que sobraram:
0,0007775 , mol - 0,000257 , mol = 0,0005205 , mol
  • Não sobra Ca^2+, porque todo foi consumido.

Passo 7

Agora, precisamos calcular a concentração de Ca^2+ no sistema antes da precipitação, usando o Kps dado. A expressão do produto de solubilidade é:
Kps = [Ca^2+][C2O4^2-] = 1,3 times 10^-8
Sabemos que após a precipitação, a concentração de C2O4^2- restante é 0,0005205 mol em um volume total de 25,00 mL + 10,00 mL = 35,00 mL.

Passo 8

Vamos calcular a concentração de C2O4^2-:
[C2O4^2-] = 0,0005205 , mol0,03500 , L approx 0,0148729 , M

Passo 9

Agora, usando a expressão do Kps, podemos encontrar a concentração de Ca^2+:
[Ca^2+] = Kps[C2O4^2-] = 1,3 times 10^-80,0148729 approx 8,738 times 10^-7 , M

Passo 10

Finalmente, o pCa⁺ é calculado como o logaritmo negativo da concentração de Ca^2+:
pCa^+ = -log([Ca^2+]) = -log(8,738 times 10^-7) approx 6,06

Resposta

O valor de pCa⁺ para 10,00 mL de Ca(NO3)2 é aproximadamente 6,06.

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