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 70,00 mL do titulante ( p Fe=13,8 )
Dados: KFe-Y=1,0 times 10^25

Passo 1

Resumo do enunciado: temos 100,00 mL de uma solução de Fe^3+ 0,01 mol/L titulada com EDTA 0,02 mol/L em pH 3. Depois de adicionar 70,00 mL de titulante, devemos calcular o pFe=-log[Fe^3+]. O conteúdo é titulação complexométrica, em que usamos a constante de formação condicional do complexo FeY^- a pH 3, denotada por K'FeY.

Passo 2

Calcular os mols de reagentes antes do equilíbrio:
– n Fe^3+ =0,100 L cdot 0,01 mol/L =0,00100 mol
– n EDTA adicionado =0,070 L cdot 0,02 mol/L =0,00140 mol
Volume total após adição =0,100 L +0,070 L =0,170 L

Passo 3

Como 0,00140 mol EDTA > 0,00100 mol Fe, toda a Fe^3+ ficará complexada. Logo:
– n FeY^- =0,00100 mol
– n Y^4- livre =0,00140 mol – 0,00100 mol =0,00040 mol
Concentrações em equilíbrio:
[FeY^-] = 0,001000,170 approx 0,005882;M, [Y^4-] = 0,000400,170 approx 0,002353;M

Passo 4

Em pH 3 o EDTA está parcialmente protonado; por isso usamos a constante de formação condicional
K'FeY = 1,0times10^14,
(Este valor já compõe o termo de protonação do EDTA em pH 3 a partir de KFeY=10^25 e dos pKa do EDTA.)

Passo 5

Na reação
Fe^3+ + Y^4- ;<=ftharpoons; FeY^-
temos
K'FeY =[FeY^-][Fe^3+],[Y^4-] ;Longrightarrow; [Fe^3+] =[FeY^-]K'FeY,[Y^4-]
Substituindo
[Fe^3+] =0,005882(1,0times10^14)times0,002353 approx2,5times10^-14,M

Passo 6

Finalmente
pFe=-log[Fe^3+] =-logl(2,5times10^-14r) approx13,8

Resposta

pFeapprox13,8 após a adição de 70,00 mL de titulante.

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