Um analista compra regularmente ácido etilenodiaminotetracetico (EDTA -
) para ser utilizado como matéria prima na empresa na qual trabalha. Recentemente trocaram de formecedor e a produção começou a ter problemas. Agora 0 analista precisa desenvolver um método simples e rápido para testar a pureza do EDTA antes de mandar o material para a produçāo. 0 analista decidiu utilizar a volumetria de neutralizaçäo, método simples, barato, eficiente e com robustez adequada. De posse das constantes de loonizaçăo do EDTA o analista esboçou a curva de titulçaő adequada para a titulaçăo de
do EDTA
sendo titulado.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos um analista que compra EDTA (ácido etilenodiaminotetracetico) para usar na produção da empresa. Depois que trocaram de fornecedor, a produção começou a ter problemas, então ele precisa desenvolver um método simples e rápido para testar a pureza do EDTA antes de usá-lo de novo na produção. Ele decidiu usar a volumetria de neutralização, que é um método simples, barato e eficiente. Além disso, ele esboçou a curva de titulação adequada para a titulação de 20,00 mL de EDTA 0,001 mol/L.
Vamos precisar entender um pouco sobre titulagem ácido-base, curva de titulação e como calcular a pureza do EDTA usando essas informações.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é a volumetria de neutralização. Esse método envolve a reação de um ácido com uma base para formar água e sal. No nosso caso, o EDTA pode atuar como um agente complexante que se comporta como uma base, reagindo com um ácido padrão.
Para começar, precisamos preparar a solução de EDTA. Sabemos que temos 20,00 mL de EDTA com concentração de 0,001 mol/L. Vamos calcular a quantidade de mols de EDTA nessa solução.
A fórmula para calcular os mols é:
Convertendo o volume para litros:
Então:
Passo 3
Agora, vamos considerar que o EDTA tem quatro grupos ionizáveis, o que significa que ele pode reagir com quatro mols de íons H⁺ (do ácido) por mol de EDTA. Isso porque o EDTA pode neutralizar quatro prótons.
Então, a reação de neutralização pode ser representada assim:
Isso nos diz que para cada mol de EDTA, precisamos de 4 mols de ácido para neutralizá-lo completamente.
Passo 4
Vamos calcular a quantidade total de mols de ácido necessários para neutralizar o EDTA que temos.
Passo 5
Agora, supondo que estamos usando um ácido padrão, como o ácido clorídrico (HCl), com uma concentração conhecida para a titulação. Vamos dizer que a concentração do HCl é 0,001 mol/L (isso pode variar dependendo do laboratório).
Queremos encontrar o volume de HCl necessário para neutralizar os 0,000080 mols de ácido.
Usamos a fórmula novamente:
Então:
Passo 6
Com esses cálculos, o analista pode realizar a titulação adicionando o HCl à solução de EDTA até atingir o ponto de equivalência, que nesse caso seria quando 80,00 mL de HCl foram adicionados aos 20,00 mL de EDTA.
Ao registrar essa quantidade e comparar com a quantidade teórica esperada, o analista pode determinar a pureza do EDTA fornecido pelo novo fornecedor. Se a quantidade real de HCl necessária for diferente da esperada, isso indica impurezas ou variações na concentração do EDTA.
Resposta
O analista precisa adicionar 80,00 mL de HCl 0,001 mol/L para neutralizar completamente 20,00 mL de EDTA 0,001 mol/L, permitindo assim avaliar a pureza do EDTA comprado.