Enunciado

O íon sulfato pode ser determinado por meio de um procedimento envolvendo titulação amperométrica empregando Pb2 como titulante. Se o potencial de um eletrodo de Hg for ajustado para 1,00 V vs. ESC, a corrente pode ser utilizada para monitorar a concentração de Pb2 durante a titulação. Em um experimento de calibração a corrente limite, após a correção em relação às correntes residual e de fundo, foi relacionada à concentração de Pb2 por il 10 , onde il é a corrente limite em mA e é a concentração de Pb2 em mmol L1. A reação da titulação é

Passo 1

Nesta tarefa, precisamos fazer a curva de titulação para titulação amperométrica.

A titulação amperométrica refere-se a uma classe de titulação na qual o ponto de equivalência é determinado pela medição da corrente elétrica produzida pela reação de titulação.

Temos três pontos:

antes do ponto de equivalência

no ponto de equivalência

após o ponto de equivalência

Temos titulação amperométrica 25 ml de 0,025 M N a 2 S O 4 com 0,04 M P b ( N O 3 ) 2 . A reação é:

N a 2 S O 4 ​ + P b ( N O 3 ​ ) 2 ​ ⇌ P b S O 4 ​ + 2   N a N O 3 ​

Passo 2

Em seguida, calculamos o volume de equivalência.

Da estequiometria da reação:

n ( N a 2 ​ S O 4 ​ ) = n ( P b ( N O 3 ​ ) 2 ​ )

[ N a 2 S O 4 4 ] ⋅ V ( N a 2 ​ S O 4 ​ ) = [ P b ( N O 3 ) 2 ​ ] ⋅ V e q

V e q = [ N a 2 S O 4 ] V ( N a 2 S O 4 ) [ P b ( N O 3 ) 2 ]

V e q = 15.625   m L

Colocamos o volume do ponto de equivalência na célula B6. Na célula B8 a B18, calculamos o volume do titulante:

Devemos encontrar a concentração de P b 2 + em cada volume e a partir dele encontre a corrente limite usando a seguinte fórmula:

i l ​ = 10 ⋅ [ P b 2 + ]   ( m M ) = 10 ⋅ 1000   ( m M / M ) ⋅ [ P b 2 + ]   ( M )

Colocamos essa fórmula na célula E8 e copiamos para a célula E9 a E18.

Antes do ponto de equivalência

Em cada volume de titulante, calculamos as concentrações de sulfato usando a seguinte fórmula:

[ S O 4 2 - ] = ( [ S O 4 2 - ] V ( S O 4 2 - ) - [ P b 2 + ] V ( a d d ) ) V ( T o t a l )

A concentração de P b 2 + pode ser calculado usando o K s p . Para reação:

P b 2 + + S O 4 2 - ​ ⇌ P b S O 4

K s p = [ P b 2 + ] [ [ S O 4 2 - ]

A concentração de P b 2 + é:

[ P b 2 + ] = k s p [ S O 4 2 - ]

Colocamos fórmula para concentração de S O 4 2 - na célula C8 e para concentração de P b 2 + na célula D8. Em seguida, copiamos a fórmula de C8 a C9 a C14 e a fórmula de D8 a D9 a D14. Obtemos a corrente antes do ponto de equivalência:

Passo 3

No ponto de equivalência

No ponto de equivalência, a concentração de S O 4 2 - e P b 2 + são iguais:

[ S O 4 2 - ] = [ P b 2 + ]

K s p = [ P b 2 + ] [ S O 4 2 - ]

K s p = [ P b 2 + ] 2

[ P b 2 + ] = K s p

Colocamos essa fórmula na célula D15 para obter a corrente no ponto de equivalência:

Após o ponto de equivalência

Calculamos a concentração de P b 2 + do excesso de titulante adicionado:

[ P b 2 + ] = ( [ P b 2 + ] V ( a d d ) ) - ( [ S O 4 2 - ] V ( S O 4 2 - ) ) V ( T o t a l )

Colocamos essa fórmula na célula D16 e copiamos para as células D17 e D18 para obter a atual após o ponto de equivalência:

Agora fazemos a plotagem da curva de titulação i_li

eu

versus volume de P b 2 + adicionado :

Resposta

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