Uma solução de
de
(tamponada em
) é titulada com uma solução de EDTA
. Considerando
e
, calcule os valores de pCa para os volumes de EDTA indicados.
Volumes de EDTA a considerar:
a) 0 mL
a) 0 mL
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que é pedido (para a alínea que vamos resolver).
Dados fornecidos:
- Volume da solução contendo cálcio:
. - Concentração inicial de
: . - Solução tamponada em
. - Solução de EDTA:
(mas para a alínea (a) o volume adicionado é ). - Constantes dadas (provavelmente usadas nas alíneas seguintes):
e .
O que o enunciado pede nesta alínea (a):
- Calcular o valor de
quando o volume de EDTA adicionado é .
Passo 2
Entender o que significa
e quais efeitos físicos/químicos podem alterar a concentração livre de
.
Definição:
onde
é a concentração molar das espécies cálcio livres em solução.
No caso
de EDTA não há agente quelante a complexoar
, portanto, a princípio, a concentração livre de
é igual à concentração inicial fornecida, a menos que haja precipitação ou reações de hidrólise que consumam parte do
. Vamos checar rapidamente se precipitação de hidróxido de cálcio ou reações com OH^- podem ser relevantes a
.
Passo 3
Calcular a concentração de
a
.
Agora verificar se a reação de precipitação
seria favorecida. A condição de saturação é dada pelo produto iônico
Calculando
com
e
:
Comparando com um valor típico de
(ordem de
), tem-se
, logo não há precipitação de hidróxido e a maior parte do cálcio permanece na forma
. Assim é seguro considerar que a concentração livre de
é simplesmente a concentração inicial indicada.
Passo 4
Concentração livre de
para
de EDTA.
Como não houve adição de EDTA (nenhuma complexação) e não houve precipitação relevante, temos:
Passo 5
Calcular
a partir de
.
Usando a decomposição
e as propriedades do logaritmo:
Arredondando adequadamente pelos algarismos significativos dos dados (a concentração foi dada com quatro algarismos significativos), podemos apresentar
com três casas decimais:
Resposta
a)