Enunciado

Construir a curva de titulação para 50,00 mL de Fe2 0,0150 mol L1 com EDTA 0,0300 mol L1 em uma solução tamponada em pH 7,0. Calcular os valores de pFe após a adição de 0,00; 10,00; 24,00; 24,90; 25,00; 25,10; 26,00; e 30,00 mL de titulante.

Passo 1

Nesta tarefa, precisamos construir uma curva de titulação para F e 2 + com EDTA.

Titulações complexométricas são titulações nas quais o titulante é um reagente com íons metálicos que forma um complexo estável solúvel em água. O titulante é mais comumente um reagente quelante que em sua estrutura possui vários grupos adequados para a complexação de íons metálicos.

Primeiro escrevemos a reação:

F e 2 + + Y 4 - → F e Y 2 -

A constante de formação é igual ao produto da concentração dos produtos elevado à potência de seu fator estequiométrico dividido pelo produto da concentração dos reagentes elevado à potência de seu fator estequiométrico:

O valor alfa é a fração da concentração total de metal existente nessa forma. Para esta reação é:

Quando combinamos essas duas constantes, obtemos constante de formação condicional:

Obtemos K M Y da Tabela 17-3:

K M Y = 2.1 ∙ 10 14

A expressão para calcular α 4 a uma dada concentração de hidrogênio é:

onde D é o denominador da equação acima.

A concentração de H + pode ser calculado usando o pH:

H + = 10 - p H

Podemos colocar todas as informações fornecidas e calcular α 4 e K M Y ' na planilha:

Passo 2

Antes do ponto de equivalência

A concentração inicial de F e 2 + em 0 mL é 0,0150 M. Assim, o pFe inicial é calculado usando o [ F e 2 + ] (célula H10):

p F e = - log ⁡ ( F e 2 +

Copiamos esta fórmula nas células F11 a F17.

Quando adicionamos 10 mL de EDTA, a concentração de equilíbrio de F e 2 + é igual ao excesso não titulado dos cátions mais qualquer dissociação do complexo

Colocamos essa fórmula na célula B11 e copiamos a fórmula na célula B12 a B13. Nós temos:

No ponto de equivalência

No ponto de equivalência o volume de EDTA é de 25 mL. Primeiro precisamos calcular a concentração analítica de F e Y 2 - :

F e 2 + deve ser igual à soma das concentrações do E D T A - c T c não complexado

Colocamos a fórmula para [ F e Y 2 - ] na célula C14.

Para obter [ F e 2 + ], substituímos na expressão por K M Y ' :

Onde a concentração de F e 2 + é:

Entramos esta fórmula na célula B14 e obtemos:

Passo 3

Após o ponto de equivalência. As concentrações analíticas de F e Y 2 - e EDTA são obtidos diretamente:

E temos aproximação:

Introduzimos esta fórmula na célula C15 copiando a célula C14 do formulário de fórmula. A fórmula na célula 15 é copiada nas células C16 e C17.

Também aproximamos para EDTA:

Colocamos essa fórmula na célula D15 e copiamos na célula D16 e D17.

Para obter [ F e 2 + ], substituímos na expressão por K M Y ' :

Onde a concentração de F e 2 + é:

Entramos esta fórmula na célula B15 e copiamos na célula B16 e B17 e obtemos:

Saiba que apenas copiamos a célula F10 da fórmula na célula F11 a F17 para obter o pFe:

Fazemos a curva de titulação traçando pFe versus volume de EDTA:

A planilha completa para a titulação de F e 2 + com EDTA:

Resposta

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