Uma solução de EDTA foi preparada e padronizada com carbonato de cálcio
, usado como padrão primário. Uma amostra de
de
foi dissolvida e titulada com a solução de EDTA, gastando
. Qual é a molaridade da solução de EDTA?
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Passo 1
O enunciado pede que a gente encontre a molaridade da solução de EDTA, a partir da titulação de uma amostra de
usada como padrão primário. Dados fornecidos:
A pergunta explícita: qual é a molaridade (concentração molar) da solução de EDTA, ou seja,
.
Passo 2
Entendendo a reação e a estequiometria (a parte conceitual que você precisa saber para a prova).
Quando é dissolvido:
Quando
cada mol de
produz um mol de
. O EDTA forma um complexo com
em razão molar de 1:1 (um mol de EDTA complexa um mol de
). Escrevendo a estequiometria útil:
Logo, moles de EDTA consumidos na titulação são iguais aos moles de
presentes, que por sua vez são iguais aos moles de
que dissolvemos. Em símbolos:
Passo 3
Cálculo dos mols de
usando a fórmula fundamental para quantidade de matéria:
onde
é o número de mols,
a massa em gramas e
a massa molar em
.
Aplicando aos dados:
Aplicando aos dados:
Agora calculamos esse quociente. Podemos aproximar usando divisão direta:
(veja:
). Esse é o número de mols de
e, por estequiometria do passo anterior, também o número de mols de EDTA consumidos.
Passo 4
Agora usamos a definição de molaridade (concentração molar):
onde
é a concentração em
,
o número de mols e
o volume em litros. Para o EDTA:
Substituindo o valor de
obtido:
Passo 5
Fazendo a divisão para obter a molaridade:
(chegamos a esse valor porque
). Vou checar consistência de algarismos significativos: a massa e o volume têm quatro algarismos significativos, então apresentar o resultado com quatro algarismos significativos é adequado;
tem quatro algarismos significativos não nulos (9,9,1,2).
Passo 6
Interpretação final e escolha entre as alternativas dadas. O cálculo corresponde exatamente à alternativa