Um volume de 25 mL de
foi titulado com uma solução de
,
A) Após adição de 34 mL de
; B) Após adição de 36 mL de
; C) no ponto de
. Calcule os valores de pHg nos seguintes casos: equivalência. (Reação:
)
A) Após adição de 34 mL de
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Temos um exercício de química sobre titulação, onde estamos misturando duas soluções: uma de
com concentração de
e volume de
, e outra de
com concentração de
. Precisamos calcular o valor de pHg em três situações diferentes: após adicionar 34 mL de KIO₃, após adicionar 36 mL de KIO₃ e no ponto de equivalência da reação. Para resolver isso, vamos usar conceitos de química de equilíbrio e cálculos de concentrações após mistura de soluções.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a reação que está ocorrendo:
Essa é uma reação de equilíbrio onde o cátion Hg₂²⁺ reage com o íon IO₃⁻ para formar um composto sólido
.
Passo 3
Agora, vamos calcular a quantidade de mols de cada reagente inicialmente presentes:
Para
:
Para
:
Após adicionar 34 mL:
Após adicionar 34 mL:
Após adicionar 36 mL:
Passo 4
A reação balanceada nos mostra que 1 mol de Hg₂²⁺ reage com 2 moles de IO₃⁻. Portanto, para os mols de Hg₂²⁺ disponíveis (0,001025 mols), precisamos de:
Passo 5
Agora, verificamos em cada caso se a quantidade de IO₃⁻ adicionada é suficiente para reagir completamente com o Hg₂²⁺:
A) Após adicionar 34 mL de KIO₃, temos 0,001938 mols de IO₃⁻, que é menor que os 0,00205 mols necessários para reagir completamente. Portanto, todo o IO₃⁻ será consumido e sobrará Hg₂²⁺.
B) Após adicionar 36 mL de KIO₃, temos 0,002052 mols de IO₃⁻, que é praticamente igual aos 0,00205 mols necessários. Isso significa que estamos no ponto de equivalência, onde todo o Hg₂²⁺ reage com exatamente a quantidade necessária de IO₃⁻.
C) No ponto de equivalência, não há excesso de nenhum reagente, e podemos calcular o pHg usando a constante de solubilidade fornecida.
Passo 6
Vamos calcular o pHg para cada caso:
A) Após adicionar 34 mL de KIO₃:
Como há excesso de Hg₂²⁺, podemos calcular a concentração remanescente de Hg₂²⁺:
Como há excesso de Hg₂²⁺, podemos calcular a concentração remanescente de Hg₂²⁺:
A concentração de Hg₂²⁺:
Então,
B) Após adicionar 36 mL de KIO₃:
Estamos no ponto de equivalência, então todo Hg₂²⁺ foi consumido e formamos . Não há mais Hg₂²⁺ livre, então pHg tende ao infinito, mas considerando a solução, usamos a constante de solubilidade.
Estamos no ponto de equivalência, então todo Hg₂²⁺ foi consumido e formamos
C) No ponto de equivalência:
Usamos a expressão da constante de solubilidade:
Usamos a expressão da constante de solubilidade:
Como
Como no ponto de equivalência, a concentração de Hg₂²⁺ é zero, pHg é muito alto, indicando que todo Hg₂²⁺ foi precipitado.
Resposta
A) pHg ≈ 3,02; B) pHg tende ao infinito no ponto de equivalência; C) pHg no ponto de equivalência é muito alto devido à completa precipitação de Hg₂²⁺.
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