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Enunciado

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

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 seres de luz, tudo bem?

Como diz o Homer “Filho, este aparelhinho vai nos ajudar a escapar dessa fria!”

  1. A reação global é dada como

    2. 2 V O H 4 + + U 4 + ⇌ U O 2 2 + + 2 V O 2 + + 4 H 2 O

    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 = U O 2 2 + V O 2 + V O H 4 + U 4 +

    K e q = 3 × 10 22

    No ponto de equivalência

    V O H 4 + = 2 U 4 + = x   M   ( s u p o s i ç ã o )

    2 U O 2 2 + = V O 2 + = 2 × 0.1000   M 3

    2 U O 2 2 + = V O 2 + = 0.0 667   M

    V O H 4 + = x   M

    U 4 + = x 2   M

    U O 2 2 + = 0.0333   M

    V O 2 + = 0.0667   M

    Passo 2

    Substituindo esses valores na equação

    U O 2 2 + V O 2 + V O H 4 + U 4 + = 3 × 10 22

    0.0 333 × 0.0 667 2 x 2 × x 2 = 3 × 10 22

    1.483 × 10 - 4 × 2 x 3 2 = 3 × 10 22

    2.966 × 10 - 4 x 3 = 3 × 10 22

    x 3 = 2.966 × 10 - 4 3 × 10 22

    x = 9.887 × 10 27 1 / 3

    x = 2.146 × 10 - 9

    Portanto, temos que

    V O H 4 + = 2.146 × 10 - 9   M

    U 4 + = 2.146 × 10 - 9 2   M

    U 4 + = 1.073 × 10 - 9 M

    U O 2 2 + = 0.0333   M

    V O 2 + = 0.0667   M

    Portanto, a concentração de V O H 4 + , U 4 + , U O 2 2 + , V O 2 + no ponto de equivalência são 2.146 × 10 - 9   M , 1.073 × 10 - 9 M ,   0.0333   M   e   0.0667   M , respectivamente.

    Passo 3

  2. A reação global é dada como

T I 3 + + 2 F e 2 + ⇌ T I + + 2 F e 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 = T I + F e 3 + F e 2 + T I 3 +

K e q = 1.5 × 10 1 6

No ponto de equivalência

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

2 T I + = F e 3 + = 2 × 0.1000   M 3

2 T I + = F e 3 + = 0.0 667   M

Portanto, a concentração dos reagentes e produtos no ponto de equivalência

F e 2 + = x   M

T I 3 + = x 2   M

T I + = 0.0667 2   M

= 0.0333   M

F e 3 + = 0.0667   M

Passo 2

Substituindo esses valores na equação

T I + F e 3 + F e 2 + T I 3 + = 1.5 × 10 1 6

0.0333 × 0.0667 2 x 2 × x 2 = 1.5 × 10 16

1.483 × 10 - 4 × 2 x 3 2 = 1.5 × 10 16

2.966 × 10 - 4 x 3 = 1.5 × 10 16

x 3 = 2.966 × 10 - 4 1.5 × 10 16

x = 1.997 × 10 2 0 1 / 3

x = 2 . 704 × 10 - 7

Portanto, temos que

F e 2 + = 2.704 × 10 - 7   M

T I 3 + = 2.704 × 10 - 7 2   M

T I 3 + = 1.352 × 10 - 7   M

T I + = 0.0667 2   M

= 0.0333   M

F e 3 + = 0.0667   M

Portanto, a concentração de F e 2 + , T I 3 + , T I + , F e 3 + no ponto de equivalência são 2.704 × 10 - 7     M , 1.352 × 10 - 7     M ,     0.0333   M   e   0.0667   M , respectivamente.

“Eu não estava mentindo! Estava escrevendo ficção com a boca.”

Resposta

c) Portanto, a concentração de V O H 4 + , U 4 + , U O 2 2 + , V O 2 + no ponto de equivalência são 2.146 × 10 - 9   M , 1.073 × 10 - 9 M ,   0.0333   M   e   0.0667   M , respectivamente.

d) Portanto, a concentração de F e 2 + , T I 3 + , T I + , F e 3 + no ponto de equivalência são 2.704 × 10 - 7     M , 1.352 × 10 - 7     M ,     0.0333   M   e   0.0667   M , respectivamente.

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A partir da Tabela 19-3, selecione um indicador que seja adequado para cada titulação do Problema 19-11. Escreva NENHUM se não houver um indicador adequado na Tabela 19-3.
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