Considere a titulação de 25 mL de uma solução contendo íons
na concentração de 0,15
com uma solução contendo íons cério (IV), também na concentração de 0,2 mol/L. Deduza a curva de titulação após adição dos seguintes volumes da solução titulante: 12 mL da solução de íons
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício de titulação envolvendo íons de ferro (Fe²⁺) e cério (IV) (Ce⁴⁺). O que precisamos saber aqui são os conceitos de titulação redox, que envolvem reações de oxidação e redução. Vamos usar conceitos de concentração, volume e quantidade de substâncias para resolver.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de íons Fe²⁺ que temos na solução inicial. A fórmula para isso é:
Então, temos:
Passo 3
Agora, vamos calcular a quantidade de íons Ce⁴⁺ que foi adicionada durante a titulação:
Passo 4
Sabemos que a reação entre Fe²⁺ e Ce⁴⁺ é uma reação de oxidação-redução onde cada íon Ce⁴⁺ reage com um íon Fe²⁺. A equação balanceada fica assim:
Isso mostra que a proporção é 1:1. Ou seja, 1 mol de Ce⁴⁺ reage com 1 mol de Fe²⁺.
Passo 5
Vamos ver quantos moles de Fe²⁺ restam após a adição dos 12 mL de Ce⁴⁺:
Passo 6
Agora, precisamos encontrar a concentração de Fe²⁺ na solução após a adição dos 12 mL de Ce⁴⁺. O volume total agora é:
Então, a concentração de Fe²⁺ é:
Resposta
Após a adição de 12 mL da solução de íons Ce⁴⁺, a concentração de Fe²⁺ na solução é aproximadamente 0,0365 mol/L.