Uma titulação condutimétrica de
de uma amostra que contém
em 50 mL de água, com
forneceu os seguintes dados experimentais. Sabendo-se que o
e com os dados da tabela, pede-se:
14(a)
Faça o gráfico da curva de titulação, e calcule o teor de
na amostra.
14(b)
Explique o formato da curva de titulação
14(a)
Faça o gráfico da curva de titulação, e calcule o teor de
14(b)
Explique o formato da curva de titulação
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0,00 | 1,00 | 2,00 | 3,00 | 4,00 | 5,00 | 6,00 | 7,00 | 8,00 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
69,8 | 72,7 | 75,2 | 77,5 | 80,2 | 91,5 | 106,2 | 119,4 | 131,9 |
Passo 1
Vamos analisar o problema que temos aqui. Estamos lidando com uma titulação condutimétrica para determinar o teor de
em uma amostra. Sabemos que foram utilizados
da amostra dissolvidos em
de água, e a titulação foi feita com
de concentração
. Também nos foi fornecido o valor do produto de solubilidade
para
, que é
. Além disso, temos uma tabela com os valores de volume de
adicionados e a condutividade correspondente. Nosso objetivo é fazer o gráfico da curva de titulação e calcular o teor de
na amostra.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é uma titulação condutimétrica. Nesse tipo de titulação, medimos a condutividade da solução à medida que adicionamos um titulante. A condutividade elétrica depende dos íons presentes na solução. Quando adicionamos
, que é um ácido forte, ele se dissocia completamente em
e
, aumentando a condutividade da solução.
Passo 3
Vamos determinar a reação química que ocorre durante a titulação. O
é uma base fraca que pode reagir com o
da seguinte forma:
Isso significa que cada mol de
reage com 3 mols de
.
Passo 4
Agora, vamos calcular a quantidade de
adicionada em cada volume registrado na tabela. A concentração de
é
. Portanto, para um volume
em litros, a quantidade de mols de
é:
Passo 5
Com base na reação química, sabemos que:
Isso porque 3 mols de
reagem com 1 mol de
.
Passo 6
Vamos determinar o ponto de equivalência na titulação, que é o ponto onde todo o
foi completamente reagido pelo
. No gráfico de condutividade versus volume de
, o ponto de equivalência geralmente corresponde à inflexão da curva.
Passo 7
Analisando os dados fornecidos:
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0,00 | 1,00 | 2,00 | 3,00 | 4,00 | 5,00 | 6,00 | 7,00 | 8,00 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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69,8 | 72,7 | 75,2 | 77,5 | 80,2 | 91,5 | 106,2 | 119,4 | 131,9 |
Observamos que há um aumento mais acentuado na condutividade a partir de 4,00 mL de
, indicando a aproximação do ponto de equivalência.
Passo 8
Vamos estimar o volume no ponto de equivalência. Observando a tabela, a condutividade começa a aumentar significativamente entre 4,00 mL e 5,00 mL. Para maior precisão, podemos considerar o ponto médio entre esses volumes, por exemplo, aproximadamente
.
Passo 9
Calculando os mols de
no ponto de equivalência:
Passo 10
Agora, calculamos os mols de
:
Passo 11
Calculamos a massa molar do
:
Passo 12
Calculamos a massa de
na amostra:
Passo 13
Calculamos o teor de
na amostra:
A amostra original tem
, então:
Resposta
O teor de
na amostra é de 86,6%.