Enunciado

. Construir a curva de titulação para 50,00 mL de Sr2 0,01000 mol L1 com EDTA 0,02000 mol L1 em uma solução tamponada em pH 11,0. Calcular os valores de pSr 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 S r 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:

S r 2 + + Y 4 - → S r 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:

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

Ou:

α 4 = K 1 K 2 K 3 K 4 D

onde D é o denominador da equação acima.

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

H + = 10 - p H

A constante de dissociação para H 4 Y é:

Passo 2

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

Antes do ponto de equivalência

A concentração inicial de S r 2 + em 0 mL é 0,01 M. Assim, o pSr inicial é calculado usando o S r 2 + inicial (célula H10):

p S r = - log ⁡ ( S r 2 +

Copiamos esta fórmula nas células F11 a F17.

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

S r 2 + = S r 2 + i V S r 2 + i - V a d d E D T A V t o t a l

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 S r Y - 2 :

c S r Y 2 - = S R 2 + i V S r 2 + i V S r 2 + + V ( E D T A   a d d )

S r 2 + deve ser igual à soma das concentrações do E D T A - c T não complexado:

S r 2 + = c T

S r Y 2 - = c S r Y 2 - - S r 2 + ≈ c S r Y 2 -

Colocamos a fórmula para [ S r Y 2 - ] na célula C14.

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

Onde a concentração de S r 2 + é:

Entramos esta fórmula na célula B14 e obtemos:

Passo 3

Após o ponto de equivalência

As concentrações analíticas de S r Y 2 - e EDTA são obtidos diretamente:

c S r 2 + = S r 2 + i V S r 2 + i V S r 2 + i + V ( E D T A   a d d )

c E D T A = E D T A V a d d - S r 2 + i V S r 2 + i V S r 2 + i + V ( E D T A   a d d )

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 [ S r 2 + ], substituímos na expressão por K M Y ' :

Onde a concentração de S r 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 pSr:

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

A planilha completa para a titulação de S r 2 + com EDTA:

Resposta

Ver o desenvolvimento.

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