A titulação de Fe(II) com permanganato gera uma curva de titulação particularmente assimétrica por causa dos diferentes números de elétrons envolvidos nas semireações. Considere a titulação de 25,00 mL de Fe(II) 0,1 mol L1 com MnO4 0,1 mol L1. A concentração de H é mantida em 1,0 mol L1 durante a titulação. Utilize

uma planilha eletrônica de cálculo para gerar uma curva de titulação teórica e gráficos da primeira e segunda derivadas. Os pontos de inflexão obtidos pelo ponto máximo da primeira derivada ou pelo ponto que passa pelo zero na segunda derivada correspondem ao ponto de equivalência? Explique por que sim ou por que não.

Então, para calcular o potencial do eletrodo indicador, precisamos calcular as concentrações de e .

Desde e reagem na razão 5:1, podemos escrever seus mols como:

Portanto, a concentração de após um certo volume de é adicionado é:

Agora podemos calcular a concentração de antes do ponto de equivalência. Como é adicionado, é produzido. Como a razão de mols de e é 5:1 podemos escrever:

Como dissemos no passo 7, a equação para calcular o potencial do eletrodo indicador antes do ponto equivalente é:

Agora podemos observar a equação para calcular o potencial da célula no ponto de equivalência (5 mL). Lembre-se do capítulo 19 que a concentração de duas espécies é igual no ponto de equivalência e a equação para calcular o potencial é assim:

Observamos o potencial de redução padrão de cada semi-reação na etapa 2 e uma vez que a concentração de é 1 M podemos calcular o potencial no ponto de equivalência:

Após o ponto de equivalência, o potencial da célula é determinado por célula:

Podemos calcular a concentração de após o ponto de equivalência calculando a concentração inicial de já que todo reagiu e não pode ser produzido:

Vamos calcular as concentrações no programa de computador.

Podemos calcular a concentração de após o ponto de equivalência subtraindo moles de excesso de e mols de inicial:

Como o volume de equivalência nesta tarefa é dez vezes menor que o do Problema 21-24, vamos usar volumes dez vezes menores de . Os dados que vamos usar para a curva de titulação são:

Para a primeira curva de titulação, colocaremos o volume de no eixo x e o potencial da célula no eixo y. A curva de titulação fica assim:

As fórmulas para calcular as curvas de primeira e segunda derivada são:

Os dados que vamos usar para o gráfico da primeira e segunda derivada são:

Para o primeiro gráfico da derivada, colocaremos o volume de (coluna C) no eixo x e ΔE/ΔV (coluna K) no eixo y. O gráfico da primeira derivada é:

M n O 4 - (coluna C) no eixo x e o (coluna O) no eixo y. O gráfico da segunda derivada é:

O valor do ponto de equivalência usando um gráfico da segunda derivada é 50,05 mL, enquanto o ponto de equivalência teórico é 5,00 mL. Não corresponde ao valor teórico porque a titulação potenciométrica mede o ponto de equivalência com mais precisão.