0 íon sulfeto foi determinado por titulação indireta com EDTA. Em uma solução contendo a mistura de
de solução de
e 15 mL de tampão acetato
foram adicionados
de uma amostra desconhecida de sulfeto, agitando-se a mistura vigorosamente. O CuS precipitado foi filtrado e lavado com água quente. Adicionou-se solução de amônia ao filtrado (que continha excesso de íons cobre II) até que se observasse a cor azul do íon complexo
. A titulação com solução de EDTA
consumiu
para atingir o ponto final, tendo murexida como indicador. Calcule a concentração molar do sulfeto na amostra desconhecida.
Passo 1
O que o problema pede:
- Calcular a concentração molar do íon sulfeto presente na amostra desconhecida.
Dados fornecidos (peguei todos estes números do enunciado):
- Volume da solução de
: . - Concentração da solução de
: . - Volume de tampão acetato adicionado:
(pH ; informação de pH relevante para a química, mas não altera os cálculos quantitativos aqui). - Volume da amostra desconhecida de sulfeto adicionada:
. - Após precipitar
e filtrar, adicionou-se amônia e titulou-se o filtrado com EDTA. - Concentração da solução de EDTA:
. - Volume de EDTA consumido no ponto final:
. - Indicador: murexida (usado para detectar o ponto final da titulação de Cu).
Passo 2
Plano e relações estequiométricas essenciais (explicação didática):
- A precipitação de sulfeto com cobre segue a reação (razão estequiométrica 1:1):
Isto significa que cada mol de
consome exatamente 1 mol de
.
- Após a precipitação, o excesso de
permanece na solução. Esse excesso é titulado com EDTA. A reação principal da titulação é uma complexação 1:1 entre (ou seu complexo com amônia ) e o EDTA:
Logo, 1 mol de EDTA corresponde a 1 mol de
titulado.
- Estratégia numérica:
- Calcular o número de mols iniciais de
adicionados. - Calcular o número de mols de EDTA usados (igual aos mols de
que permaneceram após precipitar ). - Subtrair para obter os mols de
que precipitaram com sulfeto — esses mols são iguais aos mols de presentes na amostra. - Dividir os mols de
pelo volume da amostra para obter a concentração molar.
- Calcular o número de mols iniciais de
Observação sobre unidades e fórmula de uso frequente:
- Para calcular mols a partir de concentração e volume usa-se a fórmula
onde
é o número de mols,
é a concentração em
e
é o volume em
. Sempre converter volumes em mililitros para litros dividindo por
.
Passo 3
Calcular os mols iniciais de
adicionados:
- Converter o volume para litros:
. - Aplicar
:
Explicação: multiplica-se a concentração pelo volume em litros; produto dá mols de
fornecidos inicialmente.
Passo 4
Calcular os mols de EDTA consumidos (que equivalem aos mols de
remanescentes após precipitar
):
- Converter o volume de EDTA para litros:
. - Aplicar
:
- Como a estequiometria EDTA:Cu é
, temos
Passo 5
Calcular os mols de
que precipitaram com
e igualá-los aos mols de
:
- Diferença:
- Pela reação estequiométrica
, cada mol de precipitado corresponde a 1 mol de . Portanto
Passo 6
Calcular a concentração molar da amostra (mols de
por litro de amostra):
- Volume da amostra:
. - Aplicar
:
- Ajuste de algarismos significativos: os dados fornecem tipicamente quatro algarismos significativos (por exemplo, volumes como
e ); arredondando para quatro algarismos significativos: