Uma amostra de urina coletada por 24 horas foi diluída a 2,000 L. Após a solução ter sido tamponada a pH 10, uma alíquota de 10,00 mL foi titulada com 27,32 mL de EDTA 0,003960 mol L1. O cálcio em uma segunda alíquota de 10,00 mL foi isolado como CaC2O4(s), redissolvido em ácido e titulado com 12,21 mL da solução de EDTA. Presumindo que as quantidades normais se situam entre 15 e 300 mg de magnésio e 50 e 400 mg de cálcio por dia, essa amostra cai dentro dessa faixa?

Passo 1

Nossa tarefa é calcular a concentração de íons Mg e Ca para detectar se eles se enquadram nas faixas normais. Vamos calculá-los em ppm, que significa "partes por milhão". Ela expressa a massa de uma espécie em um milhão de partes de uma solução (neste caso é líquida, então usamos o volume). Então, precisamos usar massa em miligramas e volume em litros para calcular nossa concentração em ppm:

p p m = m M g 2 +   e m   m g V M g 2 +   e m   L

p p m = m ( C a 2 +   e m   m g ) V C a 2 +   e m   L

Também usaremos uma fórmula que costumamos usar no cálculo de titulações, e ela expressa que as espécies 1 e 2 estão em equilíbrio:

n 1 = n 2

A quantidade pode ser expressa:

c 1 V 1 = c 2 V 2

E usando os dados que conhecemos, vamos expressar a massa de cada espécie para calcular sua concentração em ppm.

Passo 2

Na primeira alíquota de 10 mL, em pH=10.0, tanto C a 2 + e M g 2 + serão titulados, para que possamos calcular sua soma de valores:

Esta é a soma das quantidades de C a 2 + e M g 2 + então podemos escrever:

n C a 2 + + n M g 2 + = 1.082 ∙ 10 - 4   m o l

Passo 3

Na segunda alíquota, apenas o cálcio foi titulado com EDTA, então podemos expressar sua quantidade:

n 1 = n 2

c 1 V 1 = n 2

n 2 = 0.003960 ∙ 12.21 ∙ 10 - 3

n 2 = 4.835 ∙ 10 - 5   m o l

Como essa é a quantidade de íon cálcio, podemos escrevê-la como:

n C a 2 + = 4.835 ∙ 10 - 5   m o l

Agora podemos expressar a quantidade de íon magnésio subtraindo a segunda equação da primeira:

n ( C a 2 + ) + n ( M g 2 + ) = 1.082 × 10 - 4   m o l

n ( C a 2 + ) = 4.835 × 10 - 5   m o l

n ( M g 2 + ) = 5.985 × 10 - 5   m o l

Conhecendo as quantidades, podemos calcular massas de C a 2 + e M g 2 + :

Como esta nossa amostra tem um volume de 2L e as alíquotas têm volumes de 10 mL, podemos expressar o volume final como:

V = V 1 V 2 = 10 ∙ 10 - 3 2.0 = 5.0 ∙ 10 - 3   L  

Finalmente, podemos expressar concentrações de C a 2 + e M g 2 + em ppm:

Como nossos intervalos são, para cálcio, 50-400 e para magnésio, 15-300 mg por dia, esses resultados se enquadram nos intervalos e são normais.

Resposta

Como nossos intervalos são, para cálcio, 50-400 e para magnésio, 15-300 mg por dia, esses resultados se enquadram nos intervalos e são normais.

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