Exercícios Resolvidos de Titulação Redox

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Enunciado

25.0   m L de uma solução de F e 2 +   0.112   M foram titulados com K M n O 4   0.0258   M . Considerando que a [ H 3 O + ]   do meio é 1.00   M e, constante durante a titulação, determine o potencial de eletrodo após adição de 10.0   m L do titulante, no ponto de equivalência e, após adição de 40.0   m L do titulante. A reação que se processa é:

5 F e 2 + +     M n O 4 -     ⇄   5 F e 3 +   +   M n 2 +   +   4 H 2 O

E que os valores dos potenciais de redução:

E o ( F e 3 + / F e 2 + )   =   0.771   V o l t s

E o ( M n O 4 - / M n 2 + )   =   1.51   V o l t s

Respostas; 0.767; 1.39 e 1.51

Passo 1

Vamos lá!

Primeiro precisamos saber onde fica o ponto de equivalência pra poder saber se com 10,00   m L   de titulante já chegamos lá!

No ponto de equivalência temos:

n F e 2 + = 5   n M n O 4 -

O que fica:

[ F e 2 + ] V F e 2 + = 5 M n O 4 - V M n O 4 -

Isolando o volume:

V M n O 4 - = [ F e 2 + ] V F e 2 + 5 M n O 4 -

Substituindo:

V M n O 4 - = 1 5 0,112   m o l   L - 1 0,0258   m o l   L - 1 × 25,00   m L

Calculando, achamos:

V M n O 4 - = 21,71   m L

Beleza, então ainda não chegamos lá!

Passo 2

Para o cálculo do potencial antes do ponto de equivalência, fazemos:

E F e 2 + / F e 3 + = E ° F e 3 + / F e 2 + - 0,0592 1 log ⁡ n F e 2 + n F e 3 +

Precisamos calcular os números de mols, então vamos lá:

n F e 2 + = F e 2 + i n i c i a l V F e 2 + - 1 5 M n O 4 - × V M n O 4 -

Substituindo:

n F e 2 + = 0,112 m m o l m L × 25,00 m L - 1 5 0.0258 m m o l m L × 10,00   m L

n F e 2 + = 2,75 × 10 - 3 m o l

Agora do F e 3 + :

n F e 3 + = 1 5 0.0258 m m o l m L × 10,00   m L

n F e 3 + = 0,0516 × 10 - 3 m o l

Agora é só substituir tudo na equação de Nernst e correr pro abraço:

E F e 2 + / F e 3 + = 0.771 - 0,0592 1 log ⁡ 0,0516 × 10 - 3 2,75 × 10 - 3

Calculando, achamos:

E F e 2 + / F e 3 + = 0,69   V

Aweee!!!

Resposta

E F e 2 + / F e 3 + = 0,69   V

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