Considere uma titulação entre uma alíquota de
de solução de
contra solução de EDTA
. A titulação é feita na presença de tampão amoniacal em pH 10.
Calcule
para os volumes de
e
.
Calcule
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que o exercício pede e o que a gente vai usar. A gente tem 20,00 mL de uma solução de Mg²⁺ 0,05000 mol/L que está sendo titulada com EDTA 0,05000 mol/L, tudo isso num tampão amoniacal pH 10. O objetivo é calcular pMg (que é –log[Mg²⁺]) em quatro pontos da titulação: 0 mL, 15,00 mL, 20,00 mL e 30,00 mL de EDTA adicionados.
Conteúdo/matéria:
- Titulação de metais com EDTA
- Constante de formação
do complexo MgEDTA - Balances de massa e equilíbrio químico
- Cálculo de concentrações, pMg e aproximações típicas
Para resolver, vamos usar:
- Stoichiometria da titulação (antes/e depois do equivalência).
- Constante de formação do complexo
. - Mass balance e, nos pontos de equivalência e pós-equivalência, o equilíbrio
. - A fórmula pMg = –log[
].
Passo 2
Volume de EDTA = 0,00 mL (antes de começar):
– Não tem EDTA, então não há complexo, todo Mg²⁺ está livre.
– Concentração inicial de Mg²⁺:
– Não tem EDTA, então não há complexo, todo Mg²⁺ está livre.
– Concentração inicial de Mg²⁺:
– Logo
Passo 3
Volume de EDTA = 15,00 mL (antes da equivalência):
- Moles iniciais de Mg²⁺:
- Moles de EDTA adicionados:
- Como EDTA < Mg, todo EDTA forma complexo e sobra Mg:
- Volume total = 20,00 mL + 15,00 mL = 35,00 mL = 0,03500 L.
Passo 4
Volume de EDTA = 20,00 mL (no ponto de equivalência):
– Aqui .
– Quase todo Mg está complexo, mas fica um pouquinho de Mg²⁺ livre devido ao equilíbrio do complexo:
– Aqui
n_EDTA = n_Mg
=
– Quase todo Mg está complexo, mas fica um pouquinho de Mg²⁺ livre devido ao equilíbrio do complexo:
- Concentração total (Mg + complexo) =
- No ponto de equivalência a molaridade de MgY²⁻ ≃ 0,0250 M e de Y⁴⁻ livre ≃ 0, (pois todo EDTA está no complexo).
- Usamos a aproximação clássica
:
Passo 5
Volume de EDTA = 30,00 mL (pós-equivalência):
- Moles de EDTA adicionados =
mol, de Mg = mol → sobra EDTA. - Volume total = 20,00 mL + 30,00 mL = 50,00 mL = 0,05000 L.
- Concentração total de complexado MgY²⁻ ≃ [Mg]ₜₒₜ =
- Concentração de EDTA livre
≃ . - No equilíbrio:
Resposta
0 mL: pMg = 1,301
15 mL: pMg = 2,146
20 mL: pMg = 5,150
30 mL: pMg = 8,390
15 mL: pMg = 2,146
20 mL: pMg = 5,150
30 mL: pMg = 8,390