Considere que em uma prática você realizou a determinação de ZnO em uma amostra de pomada contra assaduras, seguindo o procedimento descrito no artigo. Em uma das replicatas, a massa de pomada utilizada foi 0,6055 \mathrm{~g} e o volume de EDTA 0,0100 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} necessário para atingir o ponto final da titulação foi de 9,25 \mathrm{~mL} (após correção do volume da “titulação branco”). Qual é o teor de ZnO (em \mathrm{mg} / \mathrm{g} de pomada) encontrado nessa replicata? Apresente seus cálculos.
\mathrm{K}_{\mathrm{f}}(\mathrm{Zn}-\text { EDTA })=3,16 \times 10^{16}
Massa molar (\mathrm{ZnO})=81,379 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}

Passo 1

O que o exercício pede: calcular o teor de ZnO na amostra, expresso em \mathrm{mg/g} de pomada, para a replicata descrita.
Dados fornecidos:
\begin{aligned} \text{massa da pomada} &= 0,6055\\ \mathrm{g}\\\ \text{concentração do EDTA} &= 0,0100\\ \mathrm{mol}/\mathrm{L}\\\ \text{volume de EDTA usado (corrigido)} &= 9,25\\ \mathrm{mL}\\\ K_{f}(\mathrm{Zn\!-\!EDTA}) &= 3,16\times10^{16}\\\ \text{massa molar do ZnO} &= 81,379\\ \mathrm{g/mol} \end{aligned}çã

Passo 2

Princípio da titulação e estequiometria (aula rápida e intuitiva).
Na titulação com EDTA, o titulante (o íon EDTA na forma adequada) complexa o íon \mathrm{Zn}^{2+} segundo a reação (forma simbólica):
\mathrm{Zn}^{2+} + \mathrm{EDTA}^{4-} \rightleftharpoons \mathrm{ZnEDTA}^{2-}
Essa equação mostra que a razão estequiométrica é 1:1: um mol de EDTA complexa um mol de \mathrm{Zn}^{2+}. O valor muito grande de K_{f}=3,16\times10^{16} indica que a formação do complexo é praticamente completa (o equilíbrio favorece fortemente o produto), então podemos assumir que o número de mols de EDTA consumidos na titulação é igual ao número de mols de \mathrm{Zn}^{2+} presentes na amostra. Além disso, cada mol de \mathrm{ZnO} contém exatamente um mol de \mathrm{Zn}, portanto:
n_{\mathrm{EDTA}} = n_{\mathrm{Zn}^{2+}} = n_{\mathrm{ZnO}}.

Passo 3

Cálculo do número de mols de EDTA gastos. Primeiro converto o volume de \mathrm{mL} para \mathrm{L}:
9,25\\ \mathrm{mL} = 0,00925\\ \mathrm{L}.
Agora uso a relação n = C\cdot V:
n_{\mathrm{EDTA}} = 0,0100\\ \mathrm{mol/L}\times 0,00925\\ \mathrm{L} = 9,25\times10^{-5}\\ \mathrm{mol}.

Passo 4

Como vimos, n_{\mathrm{ZnO}} = n_{\mathrm{EDTA}}. Então
n_{\mathrm{ZnO}} = 9,25\times10^{-5}\\ \mathrm{mol}.
Agora converto para massa usando m = n\cdot M:
m_{\mathrm{ZnO}} = 9,25\times10^{-5}\\ \mathrm{mol}\times 81,379\\ \mathrm{g/mol} = 0,0075276\\ \mathrm{g}.
(Guardei um pouco mais de casas nos cálculos intermediários para não perder precisão.)

Passo 5

Transformo a massa em \mathrm{mg} e calculo o teor em \mathrm{mg/g} de pomada:
m_{\mathrm{ZnO}} = 0,0075276\\ \mathrm{g} = 7,5276\\ \mathrm{mg}.
Teor ( \mathrm{mg/g}) é \dfrac{\text{mg de ZnO}}{\text{g de pomada}}:
\text{teor} = \frac{7,5276\\ \mathrm{mg}}{0,6055\\ \mathrm{g}} = 12,43\\ \mathrm{mg/g}.

Passo 6

Arredondamento e observação sobre algarismos significativos. Os dados do problema (concentração do EDTA 0,0100 e volume 9,25\\ \mathrm{mL}) sugerem que três algarismos significativos são razoáveis para o resultado final. Assim o teor final fica:
12,4\\ \mathrm{mg/g}.
Força: o grande K_f justifica usar a estequiometria 1:1 sem correções; se houvesse dúvida experimental (p.ex. perda de amostra, resistência do indicador), haveria que considerar incertezas, mas para cálculo simples este é o procedimento.

Resposta

12,4\\ \mathrm{mg/g}

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