Enunciado
Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 17.Questões e Problemas - Ex. 33
Construir a curva de titulação para 50,00 mL de Fe2 0,0150 mol L1 com EDTA 0,0300 mol L1 em uma solução tamponada em pH 7,0. Calcular os valores de pFe após a adição de 0,00; 10,00; 24,00; 24,90; 25,00; 25,10; 26,00; e 30,00 mL de titulante.
Passo 1
Nesta tarefa, precisamos construir uma curva de titulação para com EDTA.
Titulações complexométricas são titulações nas quais o titulante é um reagente com íons metálicos que forma um complexo estável solúvel em água. O titulante é mais comumente um reagente quelante que em sua estrutura possui vários grupos adequados para a complexação de íons metálicos.
Primeiro escrevemos a reação:
A constante de formação é igual ao produto da concentração dos produtos elevado à potência de seu fator estequiométrico dividido pelo produto da concentração dos reagentes elevado à potência de seu fator estequiométrico:
O valor alfa é a fração da concentração total de metal existente nessa forma. Para esta reação é:
Quando combinamos essas duas constantes, obtemos constante de formação condicional:
Obtemos da Tabela 17-3:
A expressão para calcular a uma dada concentração de hidrogênio é:
onde D é o denominador da equação acima.
A concentração de pode ser calculado usando o pH:
Podemos colocar todas as informações fornecidas e calcular e na planilha:
Passo 2
Antes do ponto de equivalência
A concentração inicial de em 0 mL é 0,0150 M. Assim, o pFe inicial é calculado usando o [] (célula H10):
Copiamos esta fórmula nas células F11 a F17.
Quando adicionamos 10 mL de EDTA, a concentração de equilíbrio de é igual ao excesso não titulado dos cátions mais qualquer dissociação do complexo
Colocamos essa fórmula na célula B11 e copiamos a fórmula na célula B12 a B13. Nós temos:
No ponto de equivalência
No ponto de equivalência o volume de EDTA é de 25 mL. Primeiro precisamos calcular a concentração analítica de :
deve ser igual à soma das concentrações do não complexado
Colocamos a fórmula para [ na célula C14.
Para obter [], substituímos na expressão por :
Onde a concentração de é:
Entramos esta fórmula na célula B14 e obtemos:
Passo 3
Após o ponto de equivalência. As concentrações analíticas de e EDTA são obtidos diretamente:
E temos aproximação:
Introduzimos esta fórmula na célula C15 copiando a célula C14 do formulário de fórmula. A fórmula na célula 15 é copiada nas células C16 e C17.
Também aproximamos para EDTA:
Colocamos essa fórmula na célula D15 e copiamos na célula D16 e D17.
Para obter [], substituímos na expressão por
Onde a concentração de é:
Entramos esta fórmula na célula B15 e copiamos na célula B16 e B17 e obtemos:
Saiba que apenas copiamos a célula F10 da fórmula na célula F11 a F17 para obter o pFe:
Fazemos a curva de titulação traçando pFe versus volume de EDTA:
A planilha completa para a titulação de com EDTA:
Resposta
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