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1 Lista de exercícios 3 -Parte 1 Equilíbrio e Volumetria de complexação 1) A prata forma um complexo estável 1:1 com tri-etileno-tetraamina (trien). Calcular a concentração de Ag+ no equilíbrio quando 25 mL de AgNO3 0,01 mol/L é adicionado a 50 mL de trien 0,015 mol/L. Dado: Kf = 5 x 107. ([Ag+]=1,0x10-8 mol/L) 2) O íon cálcio forma um complexo fraco 1:1 com o íon nitrato (Kf = 2,0). Qual seria a concentração de equilíbrio do Ca(NO3) + em uma solução preparada pela mistura de 10 mL de CaCl2 0,01 mol/L e 10 mL de NaNO3 0,01 mol/L? (5x10 -5 mol/L) 3) Quais as concentrações de equilíbrio para uma solução de nitrato de zinco 0,010mol L- 1 em amônia 0,050 mol/L em 1L de solução? Considerar a formação de Zn(NH3) 2+, Zn(NH3)2 2+, Zn(NH3)3 2+ e Zn(NH3)4 2+. Dados: 1=2,10×102, 2=6,50×104, 3=1,30×107 e 4=2,10×109. ([Zn2+]=2,29x10-4 mol/L; [Zn(NH3)2+]=4,82x10-4 mol/L; [Zn(NH3)22+ ]=1,49x10-3 mol/L; [Zn(NH3)3 2+]=2,98x10-3 mol/L;[ Zn(NH3)4 2+]=4,82x10-3 mol/L) 4) A constante de formação do complexo prata-etilenodiamina (AgNH2CH2CH2NH2) + é 5,0 x 104. Calcule a concentração de Ag+: a) em equilíbrio com uma solução 0,10 mol/L do complexo. b) se a concentração de etilenodiamina em solução fosse igual a do complexo (0,10 mol/L). ((a) 1,4x10-3 mol/L; (b) 2,0x10-5 mol/L) 5) Calcule a concentração de Fe3+ livre em uma solução 0,10 mol/L de FeY- em: (a) pH 4,00 e (b) pH 1,00. ((a) 1,46x10-9 mol/L; (b) 3,20x10-5 mol/L) 6) Calcular a fração de íons Zn2+ não complexado (livre de ligante) em uma solução contendo amônia a 0,010 mol/L. Dados: para os complexos [Zn(NH3)n] 2+ : log Kf1 = 2,27; log Kf2 = 2,34; log Kf3 = 2,40 e log Kf4 = 2,05 (α=0,035) 7) A concentração no equilíbrio de Cu2+ (livre) é 1,50 x 10 -4 mol/L em uma solução contendo amônio a 2,5 x 10 -3 mol/L no equilíbrio. Calcular as concentrações. Dados: Kf1 = 2,04x104; Kf2 = 4,68x10 3; Kf3 = 1,10x10 3 e Kf4 = 199,5 ([Cu(NH3)] 2+= 7,66x10-3 mol/L; [Cu(NH3)2] 2+=0,089 mol/L; [Cu(NH3)3] 2+=0,246 mol/L; [Cu(NH3)4] 2+=0,123 mol/L) 8) Um volume de 50,00 mL de uma solução de íons Mg 0,0500 mol/L é tamponada em pH 10 e titulada com uma solução padrão de EDTA 0,100 mol/L. Calcule a constante de formação condicional para o complexo Mg-EDTA. Calcule os valores de pMg após a 2 adição de 0,00; 15,00; 25,00; 35,00 mL da solução padrão de EDTA. (K’f=1,72x108 pMg=1,30; 1,81; 4,86; 7,84) 9) Um volume de 50,00 mL de uma solução de íons Fe2+ 0,0500 mol/L é tamponada em pH 6 e titulada com uma solução padrão de EDTA 0,100 mol/L. Calcule a constante de formação condicional para o complexo Fe-EDTA. Calcule os valores de pFe após a adição de 0,00; 15,00; 25,00; 35,00 mL da solução padrão de EDTA. (K’f=4,72x109 pFe=1,30; 1,81; 5,58; 9,28) 10) As curvas abaixo representam a titulação de 20,0 mL de soluções 0,125 mol L-1 de Th4+ com EDTA em três valores de pH (2,0; 6,0 e 10,0). Dado: Kf ThY = 1,6 x 10 23 , (a) Associe às curvas (I, II e III) aos respectivos valores de pH. Justifique sua resposta. b) Indique o volume (mL) do ponto de equivalência (PE) e calcule a concentração (mol/L) analítica de EDTA usado nas titulações. (0,1 mol/L) c) Calcule a concentração (mol/L) de Th4+ no PE em pH=10 (4=0,35). (9,96x10-13 mol/L) 11) Considere a titulação de 50,0 mL de uma solução de Zn2+ 1,00 × 10–3 mol L-1 com uma solução de EDTA 1,00×10–3 mol l-1, em pH 10,0, na presença de NH3 0,10 mol L -1 O ponto de equivalência é em 50,0 mL. Calcule o valor de pZn após a adição de 20,0; 50,0 e 60,0 mL de EDTA. (8,11; 12,01; 15,28) 12) O Ni2+ pode ser analisado pela titulação de retorno usando uma solução padrão de Zn2+ em pH 5,5 com o indicador laranja de xilenol. Uma solução contendo 25,0 mL de uma solução contendo Ni2+ é tratada com 25,0 mL de uma solução de EDTA 0,05283 mol/L. A titulação com uma solução 0,02299 mol/L de Zn2+ requereu 17,61 mL para atingir o ponto final (coloração vermelha). Qual a concentração de Ni2+ na solução desconhecida. (0,0366 mol/L) 13) Quantos mililitros de uma solução de EDTA 0,050 0 mol/L são necessários para reagir com 50,0 mL de uma solução de Ca2+ 0,010 mol/L? E com 50,0 mL de uma solução de Al3+ 0,010 mol/L? (10,00 mL; 10 mL,00 mL) 14) Um volume de solução de 50,0 mL contendo os íons Ni2+ e Zn2+ foi tratado com 25,0 mL de uma solução de EDTA 0,0452 mol/L, para complexar todo o metal presente. O excesso de EDTA que não reagiu consumiu 12,4 mL de uma solução de Mg2+ 0,0123 3 mol/L para a reação completa. Um excesso do reagente 2,3-dimercapto-1-propanol foi então adicionado para remover o EDTA do zinco. Outros 29,2 mL da solução de Mg2+ foram necessários para reagir com o EDTA liberado. Calcule a molaridade do Ni2+ e do Zn2+ presentes na solução original. ([Ni2+]= 0,01245 mol/L); [Zn2+]=0,00718 mol/L) 15) O Zn em 0,7162 g de talco para os pés foi titulado com 21,27 mL de EDTA 0,01645 mol/L. Calcule a porcentagem de Zn2+ presente nessa amostra. (3,19% m/m) 16) Uma amostra de urina coletada por 24 horas foi diluída a 2,000 L. Após a solução ter sido tamponada a pH 10, uma alíquota de 10,00 mL foi titulada com 27,32 mL de EDTA 0,003960 mol/L. O cálcio em uma segunda alíquota de 10,00 mL foi isolado como CaC2O4(s), redissolvido em ácido e titulado com 12,21 mL da solução de EDTA. Presumindo que as quantidades normais se situam entre 15 e 300 mg de magnésio e 50 e 400 mg de cálcio por dia, essa amostra cai dentro dessa faixa? (386,4 mg de Ca2+ e 287,5 mg de Mg2+) 17) A calamina, que é utilizada para aliviar as irritações na pele, é uma mistura de óxidos de zinco e de ferro. Uma amostra de massa igual a 1,022 g de calamina seca foi dissolvida em ácido e diluída a 250,0 mL. Adicionou-se fluoreto de potássio a uma alíquota de 10,00 mL da solução diluída para mascarar o ferro; após o ajuste adequado do pH, o Zn2+ consumiu 38,71 mL de EDTA 0,01294 mol/L. Uma segunda alíquota 50,00 ml foi adequadamente tamponada e titulada com 2,40 mL de solução de ZnY2- 0,002727 mol/L: 𝐹𝑒3+ + 𝑍𝑛𝑌2− → 𝐹𝑒𝑌− + 𝑍𝑛2+ Calcule as porcentagens de ZnO e Fe2O3 na amostra. (99,73% m/m de ZnO e 0,25% m/m de Fe2O3) 18) Uma amostra de massa de 1,509 g de uma liga Pb/Cd foi dissolvida em ácido e diluída a exatamente 250,0 mL em um balão volumétrico. Uma alíquota de 50,00 mL da solução diluída foi levada a pH 10,0 com um tampão NH4 +/NH3; a subsequente titulação envolveu os dois cátions e requereu 28,89 mL de EDTA 0,06950 mol L-1. Uma segunda alíquota de 50,00 mL foi levada a pH 10,0 com um tampão HCN/NaCN, o qual também serviu para mascarar o Cd2+; foram necessários 11,56 mL de solução de EDTA para titular o Pb2+. Calcule as porcentagens de Pb e Cd na amostra. (55,16% m/m Pb; 44,86% m/m Cd)
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