Exercícios sobre titulações de precipitação

Prévia do material em texto

30/06/2018 Resolução comentada de exercícios de Química Analítica
http://homepage.ufp.pt/pedros/qaII/res.htm 9/23
Exercícios sobre titulações de precipitação
 
 
20. Calcula a variação de pAg, entre 1% antes e 1% depois do ponto de equivalência, na titulação de 25,00 mL de uma
solução de nitrato de prata 0,1000 M com uma solução equimolar de cloreto de sódio.
nAgNO3= [AgNO3] * vAgNO3
nAgNO3= 0,1000 M* 25,00 mL = 2,500 mmol
No ponto de equivalência, nNaCladicionado= nAgNO3inicial=2,500 mmol :
vNaCl=nNaCl/[NaCl]= 2,500 mmol/ 0,1000 M = 25,00 mL
 
 
1% antes ponto de equivalência:
nAg+= 1 % nAgNO3 inicial = 0,02500 mmol
v= 25,00 mL + 99% 25,00 mL = 49,75 mL
[Ag+]=0,02500 mmol/ 49,75 mL = 5,02 * 10-4 M
pAg = -log [Ag+]= -log 5,02 * 10-4 = 3,30
 
 
1% depois do ponto de equivalência, o excesso de NaCl equivale a 0,02500 mmol, num volume de 50,25 mL,
[Cl-]= 0,02500 mmol/50,25 mL = 4,98 * 10-4 M
Dado que o Kps(AgCl)= 1,8*10 -10, a concentração máxima de Ag+ possível na solução é:
[Ag+]= Kps(AgCl)/ [Cl-]= 1,8*10 -10/4,98 * 10-4 = 3,64* 10-7 M
pAg= 6,44
 
 
21. Determinou-se o teor em cloreto numa solução salina pelo método de Volhard. Uma alíquota de 10,00 mL foi
tratada com 15,00 mL de uma solução padrão de AgNO3 0,1182 M. O excesso de prata foi titulado com uma solução
padrão de KSCN 0,101 M, sendo necessário 2,38 mL para atingir o ponto de equivalência de Fe(SCN)2+. Calcule a
concentração de cloreto na solução salina, em g/L.
nAg+excesso = nSCN-adicionda= vSCN- *[SCN-] = 2,38 mL *0,101 M = 0,2404 mmol
nAg+inicial = vAgNO3 *[ AgNO3] = 15,00 mL * 0,1182 M = 1,773 mmol
nCl-= nAg+gasto = nAg+inicial - nAg+excesso =1,773 mmol - 0,2404 mmol = 1,533 mmol
[Cl-] = 1,533 mmol / 10,00 mL = 0,1533 M
30/06/2018 Resolução comentada de exercícios de Química Analítica
http://homepage.ufp.pt/pedros/qaII/res.htm 10/23
 
 
22. Titulou-se 25,00 mL de uma solução contendo 0,0311 M de Na2C2O4 com La(ClO4)3 0,0257 M, havendo a
precipitação de oxalato de lantânio:
2 La3+ + 3 C2O42- -> La2(C2O4)3
22.1 Qual o volume de perclorato de lantânio necessário para atingir o ponto de equivalência?
 
 
nLa3+ = 2/3 nC2O42- = 2/3 [C2O42-] vC2O42- = 2/3 * 25,00 mL * 0,0311 M = 0,5183 mmol
vLa3+ = nLa3+ / [La3+] = 0,5183 mmol / 0,0257 M = 20,17 mL
 
 
22.2 Qual o pLa3+ quando se adicionaram 10,00 mL de La(ClO4)3 ?
Em qualquer momento da titulação antes do ponto de equivalência,
nC2O42- = nC2O42-inicial - nC2O42-precipitado = nC2O42-inicial - 3/2 n La3+ adicionado
Após a adição de 10,00 mL de La(ClO4)3
nC2O42- = 25,00 mL * 0,0311 M - 3/2 10,00 mL * 0,0257 M = 0,7775 mmol – 0,3855 mmol = 0,392 mmol
Como v=25,00 mL + 10,00 mL =35,00 mL , [C2O42-] = 0,392 mmol/35,00 mL =0,0112 M.
 
 
A quantidade de La3+ em solução é obtida através do produto de solubilidade do La2(C2O4)3:
Kps= [La3+] 2 [C2O42-]3
1,03 * 10-25 = [La3+] 2 (0,0112)3
[La3+]= 2.71 * 10-10 M
pLa3+ = -log [La3+] = 9.567
 
 
22.3 Determine o pLa3+ no ponto de equivalência.
No ponto de equivalência, a precipitação é quantitativa. Pode-se considerar que o La2(C2O4)3 em solução é o
proveniente da dissolução do precipitado formado.
Kps= [La3+] 2 [C2O42-]3
Como C2O42-= 3/2 nLa3+, a expressão acima pode ser escrita :
30/06/2018 Resolução comentada de exercícios de Química Analítica
http://homepage.ufp.pt/pedros/qaII/res.htm 11/23
1,03 * 10-25 = [La3+] 2 [3/2 La3+] 3
1,03 * 10-25 = [La3+] 2 [3/2 La3+] 3
1,03 * 10-25 = [La3+] 2 (3/2)3 [La3+] 3
[La3+]5=1,03 * 10-25 / (3/2)3
[La3+]5= 3,052 *10-26
[La3+]= 7,89 *10-6 M
pLa3+ = -log [La3+] = 5.103
 
22.4 Calcule o pLa3+ após a adição de 25,00 mL de La(ClO4)3
Após a adição de 25,00 mL de La(ClO4)3 já foi ultrapassado o ponto de equivalência. Portanto
nLa3+livre= nLa3+adicionado –nLa3+precipitado= nLa3+adicionado – 2/3 nC2O42- inicial
nLa3+livre= 25,00 mL * 0,0257 M – 2/3 0,7775 mmol = 0,1242 mmol
[La3+] = nLa3+livre /vtotal = 0,1242 mmol / (25,00 mL+25,00 mL) = 2,483 *10-3 M
pLa3+ = -log [La3+] = 2.605
 
23. 40,00 mL de uma mistura contendo 0,0502 KI e 0,0500 M de KCl foram titulados com AgNO3 0,0845 M.
23.1 Calcule a concentração de Ag+ no ponto de equivalência correspondente à titulação do iodeto em separado.
O AgI em solução no ponto de equivalência é o proveniente da dissolução do precipitado formado. Se a nossa
solução não contiver o AgCl, e devido à estequiometria do sal, nAg+=nI- Portanto:
Kps= [Ag+][I-] =[Ag+][Ag+]
1,5* 10-16= [Ag+]2
[Ag+]=1,2*10-8 M
 
23.2 Demonstre que para a concentração de Ag+calculada no ponto anterior ocorre precipitação de Cl-.
Kps(AgCl)= 1,8 *10-10
Se o quociente da reacção for superior ao Kps, observar-se-á precipitação. È portanto conhecer a concentração de
Cl-, que é diferente da inicial ( 0,0500 M) devido à variação de volume provocada pela adição de AgNO3 até à
completa precipitação do I- : Este volume é calculado da seguinte forma.
No ponto de equivalência,
nAg+=nI-
30/06/2018 Resolução comentada de exercícios de Química Analítica
http://homepage.ufp.pt/pedros/qaII/res.htm 12/23
vAg+ [Ag+] = vI- [I-]
vAg+ 0,0845 M = 40,00 mL 0,0502 M
vAg+ = 40,00 mL 0,0502 M = 23,76 mL
vtotal= 40,00 mL + 23,76 mL = 63,76 mL
e a concentração de Cl- será dada por:
civi=cfvf
0,0500 M * 40,00 mL= cf 63,76 mL
cf = 0,0314 M
Neste momento o quociente da reacção será [Ag+][Cl-] = 1,2*10-8 *0,0314 = 3,76*10-10 > Kps(AgCl). Logo
ocorre precipitação de Cl-.
 
24 Qual o volume mínimo de nitrato de prata 0,09621 M necessário para assegurar que haja um excesso de iões prata
na titulação de
24.1 uma amostra impura de NaCl com uma massa de 0,2513 g?
A quantidade máxima de Cl- possivelmente presente na amostra é:
nCl-= nNaCl= mNaCl/MM(NaCl) =0,2513g/58,443= 4,300 mmol
E o volume necessário para a titular é:
vAgNO3 = nAgNO3 / [AgNO3] = 4,300 *10-3 / 0,09621 M = 44,69 mL
24.2 uma amostra de 0,3462 g que contém 74,52 % (p/p) de ZnCl2?
A quantidade de Cl- presente na amostra é:
nCl-= 2*nZnCl2=2* mZnCl2/MM(ZnCl2) =2* 0,7452 * 0,3462/136,29= 3,786 mmol
Eo o volume necessário para a titular é:
vAgNO3 = nAgNO3 / [AgNO3] = 3,786 *10-3 / 0,09621 M = 39,35 mL
24.3 25,00 mL de AlCl3 0,01907 M?
A quantidade de Cl- presente na amostra é:
nCl-= 3*nAlCl3= 3* vAlCl3 [AlCl3] =3* 25,00 mL * 0,01907 M= 1,430 mmol
Eo o volume necessário para a titular é:
vAgNO3 = nAgNO3 / [AgNO3] = 1,430*10-3 / 0,09621 M = 14,87 mL
25. Na titulação, pelo método de Fajans, de uma amostra de 0,7908 g gastaram-se 45,32 mL de nitrato de prata 0,1046
M.
30/06/2018 Resolução comentada de exercícios de Química Analítica
http://homepage.ufp.pt/pedros/qaII/res.htm 13/23
nCl-= nAg+ = nAgNO3 = [AgNO3] vAgNO3 = 0,1046 M * 45,32 mL = 4,740 mmol
25.1 Expresse os resultados como percentagem de Cl-
mCl- = 4,740 mmol * MM(Cl-) = 4,740 mmol * 35,453 =0,1681 g
A amostra tem 0,1681/0,7908 = 21,25 % Cl-
 
 
25.2 Expresse os resultados como percentagem de BaCl2∙2H2O
mBaCl2∙2H2O= nBaCl2∙2H2O * MM(BaCl2∙2H2O) = ½ * nCl-* MM(BaCl2∙2H2O) = ½ * 4,740 mmol * 244,27
= 0,5789 g
A amostra seria 0,5789 g/ 0,7908 g = 73,21 % BaCl2∙2H2O
25.3 Expresse os resultados como percentagem de ZnCl2∙2NH4Cl
mZnCl2∙2NH4Cl= nZnCl2∙2NH4Cl * MM(ZnCl2∙2NH4Cl) = 1/4 * nCl-* MM(ZnCl2∙2NH4Cl) = 1/4 * 4,740
mmol * 243,28 = 0,2883 g
A amostra seria 0,2883 g/ 0,7908 g = 36,46 % ZnCl2∙2NH4Cl
 
 
Exercícios sobre titulações de complexação
 
 
26. O crómio (III) reage lentamente com o EDTA, sendo por isso determinado recorrendo a uma titulação de retorno.
Uma preparação farmacêutica contendo crómio(III) foi analisada por tratamento de 2,63 g de amostra com 5,00 mL
de 0,0103 M de EDTA . A quantidade de EDTA que não reagiu foi titulada com 1,32 mL de solução de zinco 0,0122 M.
Qual a percentagem de crómio na preparação farmacêutica?
nEDTAtotal= 5,00 mL * 0,0103 M = 5,15 * 10-5 mol
nEDTAexcesso = nZn2+necessário para a titular = 1,32 mL * 0,0122 M = 1,61 * 10-5 mol
nCr3+= nEDTAtotal - nEDTAexcesso = 5,15 * 10-5 – 1,61 * 10-5 = 3,54 * 10-5 mol
mCr3+ = nCr3+ * MM(Cr3+)= 3,54 * 10-5* 51,996 = 1,84* 10-3 g
A percentagem de Cr3+ na preparação será 1,84 * 10-3 g/ 2,63 =0,0700 %
 
 
27. A constante de formação do complexo de Fe(III) com EDTA é 1,3*1025. Calcule as concentrações de Fe3+ livre
numa solução de FeY- 0,10 M a pH 4,00 e pH 1,00. (αY4- a pH 1,00 = 1,9 *10-18 ; αY4- a pH 4,00 = 3,8 *10-9)