Determine o
na titulação de
de uma solução de
na concentração de 0,0300
com 10,00 mL de uma solução de EDTA na concentração de
.
Dados:
em pH
complexo
Dados:
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente calcular o
numa titulação envolvendo íons de cádmio (
) e EDTA. A matéria envolvida aqui é titulação complexométrica, que é usada para determinar a concentração de íons metálicos em solução. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de molaridade, equilíbrio químico e constante de formação do complexo.
Passo 2
Primeiro, vamos anotar os dados que temos:
- Volume de
: 15,00 mL - Concentração de
: 0,0300 mol/L - Volume de EDTA: 10,00 mL
- Concentração de EDTA: 0,0800 mol/L
- pH da solução: 11
-
a pH 11: 0,81 - Constante de formação (
) do complexo :
Passo 3
Vamos calcular primeiro a quantidade de mols de
e de EDTA que temos:
Passo 4
Na titulação complexométrica, o EDTA reage com o íon metálico formando um complexo. A reação é:
Como a constante de formação é muito grande (
), podemos assumir que quase todo o
reage com o EDTA disponível.
Passo 5
Vamos verificar qual reagente é limitante. Com
mol de
e
mol de EDTA, temos excesso de EDTA. Portanto, todo o
será consumido.
Passo 6
Agora, queremos encontrar a concentração de
após a titulação. Como todo o
foi reagido, a concentração de
livre será muito baixa, determinada pelo equilíbrio de dissociação do complexo.
A expressão da constante de formação é:
Rearranjando para
:
Passo 7
Como quase todo
foi convertido em
, podemos dizer que
.
O volume total da solução após a titulação é
.
Portanto:
Passo 8
Sabemos que
, então a concentração efetiva de
é:
Passo 9
Agora, substituímos na expressão para
:
Passo 10
Finalmente, o
é o logaritmo negativo da concentração de
:
Resposta
O valor de
na titulação é aproximadamente 17,06.