A titulação redox de
com permanganato pode ser acompanhada condutometricamente? Justifique.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pergunta se dá para acompanhar uma titulação redox de Fe²⁺ com permanganato (MnO₄⁻) por condutometria. Isso envolve dois assuntos principais:
- Cinética/redox – entender a reação entre Fe²⁺ e MnO₄⁻ em meio ácido.
- Condutometria – saber que a condutividade da solução depende dos íons presentes (concentração e mobilidade).
Para resolver, a gente vai precisar de:
• A equação balanceada da reação redox.
• O conceito de condutividade iônica ( , onde
é a mobilidade molar do íon e
a sua concentração).
• Comparar quais íons estão na solução antes e depois do ponto de equivalência.
• A equação balanceada da reação redox.
• O conceito de condutividade iônica (
• Comparar quais íons estão na solução antes e depois do ponto de equivalência.
Passo 2
Primeiro, escrevendo e balanceando a reação em meio ácido:
Isso significa que para cada 1 mol de MnO₄⁻ consumido, 5 mol de Fe²⁺ viram Fe³⁺ e aparece 1 mol de Mn²⁺.
Passo 3
Agora, o que muda na condutividade?
– Antes do ponto de equivalência:
• Temos muito Fe²⁺, H⁺ e ânions do ácido (por exemplo, SO₄²⁻).
• Conforme adicionamos KMnO₄, entramos com K⁺ e MnO₄⁻, mas ainda sobra Fe²⁺.
• Temos muito Fe²⁺, H⁺ e ânions do ácido (por exemplo, SO₄²⁻).
• Conforme adicionamos KMnO₄, entramos com K⁺ e MnO₄⁻, mas ainda sobra Fe²⁺.
– Depois do ponto de equivalência:
• Todo Fe²⁺ já virou Fe³⁺, sobram Mn²⁺, K⁺ e talvez um excesso de MnO₄⁻.
• Todo Fe²⁺ já virou Fe³⁺, sobram Mn²⁺, K⁺ e talvez um excesso de MnO₄⁻.
Cada íon tem sua mobilidade molar
. Em geral:
• ,
• aparece Mn²⁺ ( diferente de Fe²⁺ e Fe³⁺),
• muda a quantidade de H⁺ consumido, de MnO₄⁻ livre, etc.
•
• aparece Mn²⁺ (
• muda a quantidade de H⁺ consumido, de MnO₄⁻ livre, etc.
Como a condutividade
é a soma de
, essa troca de íons – Fe²⁺ saindo, Fe³⁺ e Mn²⁺ entrando, variação em MnO₄⁻ livre – vai alterar
. Você consegue fazer um gráfico de
versus volume de titulante e vai ver uma mudança de inclinação bem no ponto de equivalência.
Passo 4
Resumindo a ideia prática:
Você monta o condutímetro, começa a titulação, anota a cada adição de KMnO₄. No início,
varia de um jeito (consumo de Fe²⁺ e entrada de KMnO₄⁻), e depois do equivalência a variação muda (já não há mais Fe²⁺, sobra permanganato ou H⁺ diferente). Essa “quebra” na curva marca o ponto final da titulação.
Você monta o condutímetro, começa a titulação, anota
Resposta
Sim, dá para acompanhar condutometricamente a titulação redox de Fe²⁺ com permanganato, porque a reação altera a composição iônica da solução (troca de Fe²⁺ por Fe³⁺ e formação de Mn²⁺, além de variação em MnO₄⁻ e H⁺) e, consequentemente, a condutividade total da solução se modifica de forma detectável no ponto de equivalência.