2015 04 19 REsolucao Lista6

Páginas: 9 (2012 palavras) Publicado: 21 de abril de 2015
1. Considere a titulação de 25,0 mL de solução 10 -2 M de Ca2+com uma solução de
EDTA 10-2 em pH = 12. Dados: K f = 5,0 x 1010; a4 = 3,5 x 10 -1.
Calcule pCa para os seguintes volumes de titulante:
a) V = 0,0 mL b) V = 12,0 mL c) V = 25,0 mL d) V = 30,0 mL
RESPOSTA:
a) 2,00,b) 2,45, c) 6,27, d) 6.37,e) 9,54
A primeira coisa que deve ser calcula é o volume de equivalência (VE):

VE= 25 mL. Estevalor (25 mL) quer dizer que, após adicionar 25 mL de titulante, a
quantidade de matéria (número de mols) é a mesma do titulado. Assim, deve-se
também a quantidade de matéria no titulado ( ):
.
Além destes parâmetros, deve-se ter em mente a reação envolvida, que é dada por:
Ca2+ + Y4- ⇆ CaY2-, cujo Kf = 5,0 x 1010. Contudo, o pH afeta diretamente a extensão
da reação de complexação. Assim, deve-seusar a constante de formação condicional
(Kf’), que é calculada da seguinte maneira:

Iniciando a titulação, deve-se atentar para quatro momentos do método,
representados em cada alternativa:
a) V = 0,0 mL:
Este volume indica o início da titulação, na qual há somente Ca2+.
Assim, pCa = -log 10-2 = 2,00.

b) V = 12 mL:
Este volume indica um volume adicionado antes do Ponto de Equivalência (PE).Neste
ponto, há um excesso da espécie Ca2+. Assim, para calcular pCa, deve-se calcular a
concentração deste excesso de Ca2+ após a reação.

Uma vez que o volume adicionado de EDTA foi de 12 mL, a quantidade de matéria
adicionada foi:

. Esta quantidade de titulante é completamente consumida, conforme a reação
abaixo:
Assim, tem-se a seguinte situação.
Ca2+

Início
Reação

2,5 x 10-4 mol
(2,5 x 10-4mol) -

Equilíbrio (1,3 x 10-4 mol)

+

Y4-



CaY2-

--------

--------

(1,2 x 10-4 mol)

--------

--------

(1,2 x 10-4 mol)

Observe que há um excesso de 1,3 x 10-4 mol de Ca2+. O pCa deve ser calculado a partir
deste excesso. Como houve uma diluição com a adição dos 12 mL de EDTA, esta
quantidade em excesso está presente em 37 mL de solução. Assim, [Ca2=]=
, [Ca2=]=

Observação 1: A reaçãoinversa, de dissociação da espécie CaY2- também contribui
com a quantidade de Ca2+ em solução. Contudo, esta contribuição é muito pequena,
devido ao elevado valor de Kf e, consequentemente, de Kf’.
Observação 2: Na vizinhança do PE deve ser utilizada a equação quadrática, pois a
quantidade de Ca2+ presente na solução é pequena o suficiente para que a contribuição
da dissociação do CaY2- sejasignificativa.

c) V = 25,0 mL:
Este volume indica que o PE foi atingido. Em outras palavras, a quantidade de
matéria de titulante adicionada é igual

à quantidade de matéria do titulado. Ou seja, todo Ca2+ presente em solução foi
consumido. Assim, a concentração de Ca2+ será função da dissociação do complexo

formado, CaY2-, conforme a reação abaixo:
Ca2+
Início

Y4-

+

2,5 x 10-4 mol

CaY2-

⇆--------

--------

Reação

(2,5 x 10-4 mol) -

(2,5 x 10-4 mol)

--------

Equilíbrio

X

X

(2,5 x 10-4 mol) – X

Como

d) V = 30 mL:
Este volume indica uma quantidade de EDTA adicionada após o PE. Ou seja, há um
excesso de 5,0 mL de Y4-. Assim, deve-se calcular a concentração de Y4- presente em
excesso, lembrando que após a diluição o volume final é 55 mL. Neste sentido, tem-se

Este excesso afetao equilíbrio na reação:

Ca2+ +
Equilíbrio X

Y4-

(9,1 x 10-4) + X



CaY2(4,55 x 10-3) – X

Notem que, devido ao elevado valor de Kf’, X é muito pequeno frente à 9,1 x 10-4 M,
da espécie Y4- e 4,55 x 10-3 mol/L da espécie CaY2-. Isto faz com que X seja
desprezível frente a estes valores. Assim, substituindo os valores na expressão

Observe que a curva de titulação assume a forma apresentada nafigura esquerda. À
direita, pode-se obsevar a influência do pH na titulação da espécie metálica. Observase que em pH mais elevado há uma maior variação de pCa no PE. Isto ocorre devido à
maior desprotonação da espécie H4Y em meio básico, levando à formação de maior
quantidade da espécie Y4- que reage com a espécie metálica.

Finalmente, observa-se na figura baixo que para um mesmo pH, quanto...
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