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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 19.Questões e Problemas - Ex. 13ab

Se você tiver soluções 0,1000   m o l   L - 1 e a primeira espécie mencionada for o titulante, qual será a concentração de cada reagente e produto no ponto de equivalência da titulação no Problema 19-11? Considere que não há variação de [ H + ] durante a titulação.

Passo 1

E ai meus queridos? Tudo certinho?

“Operador! Me dê o número do responde ai!.... Preciso resolver essa questão”

O nosso objetivo e encontrar a concentração dos reagentes e produtos no ponto de equivalência.

É dado que a concentração de cada espécie nas soluções dadas é de 0.001   M .

  1. A reação global é dada como

    2. F e 3 + + V 2 + ⇌ F e 2 + + V 3 +

    A constante de equilíbrio

    K e q = C o n c e n t r a ç ã o   d e   p r o d u t o s   e l e v a d a   a o   s e u   c o e f i c i e n t e   e s t e q u i o m é t r i c o C o n c e n t r a ç ã o   d e   r e a g e n t e s   e l e v a d a   a o   s e u   c o e f i c i e n t e   e s t e q u i o m é t r i c o

    K e q = F e 2 + V 3 + V 2 + F e 3 +

    K e q = 2.2 × 10 17

    No ponto de equivalência

    F e 3 + = V 2 + = x   M   ( s u p o s i ç ã o )

    F e 2 + = V 3 + = 0.1000   M 2

    F e 2 + = V 3 + = 0.0500   M

    Passo 2

    Substituindo esses valores na equação

    F e 2 + V 3 + V 2 + F e 3 + = 2.2 × 10 17

    0.0500 × 0.0500 x × x = 2.2 × 10 17

    0.0500 2 x 2 = 2.2 × 10 7

    0.0500 x = 2.2 × 10 17

    0.0500 x = 4.690 × 10 8

    x = 0.0500 4.690 × 10 8

    x = 1.066 × 10 - 10

    Portanto, temos que

    F e 3 + = V 2 + = 1.066 × 10 - 10   M   ( s u p o s i ç ã o )

    F e 2 + = V 3 + = 0.0500   M

    Portanto, a concentração de F e 3 + , V 2 + , F e 2 + , V 3 + no ponto de equivalência são 1.066 × 10 - 10   M , 1.066 × 10 - 10   M ,   0,0500   M   e   0.0500   M , respectivamente.

    Passo 3

  2. A reação global é dada como

F e 3 + + C r 2 + ⇌ F e 2 + + C r 3 +

A constante de equilíbrio

K e q = C o n c e n t r a ç ã o   d e   p r o d u t o s   e l e v a d a   a o   s e u   c o e f i c i e n t e   e s t e q u i o m é t r i c o C o n c e n t r a ç ã o   d e   r e a g e n t e s   e l e v a d a   a o   s e u   c o e f i c i e n t e   e s t e q u i o m é t r i c o

K e q = F e 2 + C r 3 + C r 2 + F e 3 +

K e q = 8 . 2 × 10 1 9

No ponto de equivalência

F e 3 + = C r 2 + = x   M   ( s u p o s i ç ã o )

F e 2 + = C r 3 + = 0.1000   M 2

F e 2 + = C r 3 + = 0.0500   M

Passo 2

Substituindo esses valores na equação

F e 2 + C r 3 + C r 2 + F e 3 + = 8 . 2 × 10 1 9

0.0500 × 0.0500 x × x = 8 . 2 × 10 1 9

0.0500 2 x 2 = 2.2 × 10 7

0.0500 x = 8 . 2 × 10 1 9

0.0500 x = 9.055 × 10 9

x = 0.0500 9.055 × 10 9

x = 5.522 × 10 - 1 2

Portanto, temos que

F e 3 + = C r 2 + = 5.522 × 10 - 12   M

F e 2 + = C r 3 + = 0.0500   M

Portanto, a concentração de F e 3 + , C r 2 + , F e 2 + , C r 3 + no ponto de equivalência são 5.522 × 10 - 12   M , 5.522 × 10 - 12   M ,   0,0500   M   e   0.0500   M , respectivamente.

"Se algo é difícil de fazer, vale a pena ser feito!"

Resposta

a) Portanto, a concentração de F e 3 + , V 2 + , F e 2 + , V 3 + no ponto de equivalência são 1.066 × 10 - 10   M , 1.066 × 10 - 10   M ,   0,0500   M   e   0.0500   M , respectivamente.

b) Portanto, a concentração de F e 3 + , C r 2 + , F e 2 + , C r 3 + no ponto de equivalência são 5.522 × 10 - 12   M , 5.522 × 10 - 12   M ,   0,0500   M   e   0.0500   M , respectivamente.

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