Uma solução contendo 100,00 mL de Fe(NO3)3 0,01 mol / L foi titulada em pH 3 com EDTA 0,02 mol / L. Calcule o pFe nos seguintes pontos da titulação:
após a adição de 20,00 mL do titulante ( p Fe=2,3 )

Passo 1

O enunciado trata da titulação de uma solução de F por EDTA a pH . Temos mL de Fe(N ) mol/L e adicionamos mL de EDTA mol/L. Queremos o pFe, isto é,
após essa adição.

Passo 2

Calculemos primeiro os mols e concentrações iniciais antes de considerar o equilíbrio de formação do complexo:
– Mols de F iniciais:
– Mols de EDTA adicionados:
– Volume total após adição:

Passo 3

Devido ao grande valor de do complexo Fe–EDTA, todo EDTA adicionado se complexa imediatamente. Assim:
– Mols de complexo formados mols de EDTA mol.
– Mols de F livres remanescentes mol.
Concentrações no volume final L:

Passo 4

Para avaliar a pequena dissociação do complexo e obter o verdadeiro [Fe^3+], usamos a constante de formação condicional a pH 3. A reação fundamental é
Fe^3+ + Y^4- ;xright<=ftharpoons[Kd]Kf; FeY^-
Dados: Kf = 10^25,1. As constantes de acidez do EDTA são (aprox.):
pKa1=2,00, pKa2=2,67, pKa3=6,16, pKa4=10,26
Calculamos alphaY^4-= fração de EDTA na forma Y^4- a pH 3:
alphaY^4- = 1 1 + [H^+]Ka4 + [H^+]^2Ka3Ka4 + [H^+]^3Ka2Ka3Ka4 + [H^+]^4Ka1Ka2Ka3Ka4 approx 2,47times10^-11
Logo a constante condicional é
Kcond = Kf times alphaY^4- approx 10^25,1times 2,47times10^-11 approx 3,11times10^14

Passo 5

Fazendo a mass-action para a ligeira dissociação FeY^- <=ftharpoons Fe^3+ + Y^4-, definimos
y = [FeY^-], x = [Fe^3+], ell = [Y^4-]
As massas totais são
TFe = 0,008333;M, TEDTA = 0,003333;M,
e as relações de equilíbrio e balanços levam à equação aproximada
y approx TEDTA, x approx TFe - TEDTA, ell = yKcond,x
Como TFe - TEDTA = 0,00500 M e TEDTA = 0,003333 M, obtemos a dissolução ell muito pequena ( sim 10^-14 M) e
x = [Fe^3+] approx 0,00500;M

Passo 6

Finalmente calculamos
pFe = -log10[Fe^3+] = -log10(0,00500) = 2,30

Resposta

pFe =2,30

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