Dosagem de Alumínio em solo.
do solo (dens
) são agitados com
solução extratora, a uma alíquota de
adiciona
de EDTA
ferve a solução, e após esfriar adiciona 50 mg de alaranjado de xilenol e titula o excesso de EDTA com
, volume gasto
.
a)Qual o tipo de titulação utilizada nessa dosagem, justifique equacionando a(s) reação(ões).
b)Calcule a concentração do alumínio em
.
a)Qual o tipo de titulação utilizada nessa dosagem, justifique equacionando a(s) reação(ões).
b)Calcule a concentração do alumínio em
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que pede.
-
Dados que peguei do enunciado:
- Volume de solo retirado:
. - Densidade do solo:
. - Volume da solução extratora:
. - Aliquota retirada da extrator:
. - Volume de EDTA padrão adicionado à alíquota:
. - Concentração do EDTA:
. - Depois do tratamento adiciona-se
de alaranjado de xilenol (indicador). - Titulação do excesso de EDTA com
com fator . - Volume de
gasto: .
- Volume de solo retirado:
-
Perguntas do enunciado:
(a) Qual o tipo de titulação utilizada nessa dosagem? Justifique escrevendo as reações envolvidas.
(b) Calcule a concentração do alumínio em.
Passo 2
Entendendo qualitativamente o procedimento (sem cálculos ainda) — o que foi feito experimentalmente:
- Foi adicionada uma quantidade conhecida de
EDTA à alíquota do extrato contendo o alumínio. O EDTA complexa o presente. Depois titula-se o excesso de EDTA com um sal de zinco padrão. - Esse é um esquema clássico de retrotitulação (back titration) aplicada à titulação complexométrica: adiciona-se excesso do titulante (EDTA) que reage com o analito; depois determina-se quanto do titulante sobrou por titulação direta com outro titulante (aqui
). - A justificativa química e as equações serão escritas no passo seguinte.
Passo 3
Escrevendo as reações químicas (justificativa pedida em (a)):
- Reação principal (complexação do alumínio pelo EDTA). Representando EDTA como
(forma totalmente desprotonada que complexa metais):
(razão: um íon
complexa um íon
em razão estequiométrica
).
- Reação usada na titulação do excesso (complexação do EDTA pelo
do titulante ):
(razão: também
molar entre
e
).
- Interpretação: adicionou-se uma quantidade inicial de
(EDTA). Parte reagiu com e formou . O restante (excesso) ficou livre e foi titulado pela solução de . Determinando o excesso de EDTA sabe-se quanto de EDTA foi consumido pelo alumínio e, portanto, quantos mols de havia (razão ).
Passo 4
Cálculo dos mols de EDTA inicialmente adicionados na alíquota:
- Volume de EDTA adicionado:
. - Concentração do EDTA:
.
Mols iniciais de EDTA:
Passo 5
Cálculo dos mols de
consumidos na titulação (que equivalem aos mols de EDTA em excesso), considerando o fator
:
- Volume gasto de
: . - Concentração nominal do
: . - Fator de correção:
. Assim, concentração efetiva do titulante: .
Mols de
(isto é, mols de EDTA em excesso titulado):
Arredondando mantemos precisão adequada:
Passo 6
Cálculo dos mols de EDTA que reagiram com o alumínio na alíquota:
- EDTA consumido pelo alumínio = EDTA inicial
EDTA em excesso titulado.
- Pela estequiometria
, os mols de na alíquota são:
Passo 7
Converter para mols de alumínio presentes no total do extrato (lembrar que a alíquota foi
de um total de
):
- Fator de escala:
.
Mols de alumínio no extrato correspondente aos
de solo:
Passo 8
Calcular a massa (em kg) do solo usado e passar a concentração para
.
- Volume de solo:
. - Densidade:
. - Massa do solo:
- Definição:
. - Em solo ciência, muitas vezes se usa
(centimoles de carga por kg). O alumínio tem valência , logo 1 mol de corresponde a mols de carga positiva. Vou calcular a concentração em (centimol de carga por kg), que é a convenção usual.
Cálculo passo a passo:
- Mols de carga por amostra =
.
- Converter para
(multiplicar por ):
- Dividir pela massa do solo em kg para obter
:
Arredondando de forma razoável (dados com 3–4 algarismos significativos), podemos tomar
.
Observação: se a pergunta solicitasse apenas
sem o sufixo de carga, isso corresponderia aos centimols de mol de
(não convertido para cargas); esse valor seria:
Mas a convenção mais usada para alumínio em solos é
(centimol de carga), portanto o resultado principal apresentado é
.
Resposta
(a) Titulação complexométrica por retrotitulação (back titration) com EDTA. Reações:
(complexação Al–EDTA) e
(titulação do excesso de EDTA).
(b)
(b)