Resolução Lista 8 Volumetria de complexação

Prévia do material em texto

1 
Departamento de Educação – Química 
Química Analítica Quantitativa – Volumetria de complexação 
Prof. Me. Ricardo Honda 
 
Lista de exercícios 8 
Volumetria de complexação
 
1. Uma amostra contendo 0,450 g de um sal contendo íons Mg2+ foi dissolvida em água destilada utilizando um balão 
volumétrico de 500,0 mL. Uma alíquota contendo 50,00 mL desta solução foi transferida para um erlenmeyer e 
titulada com solução de EDTA 0,0100 mol/L. Nesta titulação foram consumidos 37,60 mL da solução titulante. 
Determine a porcentagem em massa de íons magnésio no sal. 
(Dada a massa molar do Mg = 24,31 g/mol). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Três amostras contendo 25,00 mL de água de uma nascente contendo alto índice de íons cálcio foram 
tamponadas e tituladas com solução de EDTA 0,0200 mol/L consumindo nas titulações, respectivamente, 12,40 mL, 
12,70 mL e 12,30 mL de solução titulante. Calcule a concentração de íons cálcio presente nas amostras de água 
analisadas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resolução 
* A equação química corretamente balanceada que corresponde ao processo é: 
1 Mg2+ + 1 EDTA → 1 Mg2+–EDTA 
 
* Cálculo do número de mols de EDTA que reagiu: 
0,0100 mol de EDTA ---------- 1000 mL de solução 
 x ---------- 37,60 mL de solução 
 x = 3,76 ∙ 10-4 mol de EDTA 
 
* Como a proporção estequiométrica entre Mg2+ e EDTA é de 1:1, temos que há 3,76 ∙ 10-4 mol de Mg2+ na alíquota de 50,00 
mL, ou seja, 3,76 ∙ 10-3 mol de Mg2+ em 500 mL (toda a amostra). 
 
* Cálculo da massa de Mg2+ (massa molar = 24,31 g/mol) presente em 0,450 g da amostra: 
 1 mol de Mg2+ ---------- 24,31 g de Mg2+ 
3,76 ∙ 10-3 mol de Mg2+ ---------- y 
 y = 0,0914 g de Mg2+ 
 
* Cálculo do teor percentual de Mg2+ na amostra: 
 0,450 g ---------- 100% (toda a amostra) 
0,0914 g ---------- P (só o Mg2+) 
 P = 20,31% de Mg2+ na amostra 
 
 
 
Resolução 
* A equação química corretamente balanceada que corresponde ao processo é: 
1 Ca2+ + 1 EDTA → 1 Ca2+–EDTA 
 
* Cálculo do número de mols de EDTA que reagiu: 
0,0200 mol de EDTA ---------- 1000 mL de solução 
 x ---------- 12,467 mL de solução (volume médio da solução de EDTA) 
 x = 2,493 ∙ 10-4 mol de EDTA 
 
* Como a proporção estequiométrica entre Ca2+ e EDTA é de 1:1, temos que há 2,493 ∙ 10-4 mol de Ca2+ nas amostras de 
25,00 mL de água de uma nascente. 
 
* Cálculo da concentração molar de íons Ca2+ na água da nascente: 
 
 
 
 
 2 
3. Uma massa igual a 0,508 g de um sal contendo o cátion Mg2+ foi dissolvida em um balão volumétrico de 1000,0 mL 
de capacidade. Três alíquotas contendo 25,00 mL desta solução foram transferidas para um erlenmeyer e tituladas 
com solução de EDTA 0,0100 mol/L, consumindo, respectivamente, 16,90 mL, 17,10 mL e 16,85 mL da solução 
titulante até atingir o ponto final da titulação. Sobre esta análise calcule: 
(Dada a massa molar do Mg = 24,31 g/mol). 
 
a) a concentração média de magnésio em mol/L. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) a concentração em g/L. 
 
 
 
 
 
c) a porcentagem em massa de magnésio no sal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Três alíquotas de 1,00 mL de um medicamento utilizado como complemento de cálcio foram diluídas, 
separadamente, com água destilada em balão volumétrico de 10,00 mL de capacidade e, utilizando negro de 
eriocromo como indicador, foram tituladas com solução de EDTA 0,0990 mol/L. Nas titulações foram consumindo 
12,55 mL, 11,95 mL e 12,30 mL da solução de solução titulante para observar a mudança de cor da solução. Qual a 
concentração média de cálcio no medicamento em mg/mL presente nas amostras? 
(Dada a massa molar do Ca = 40,078 g/mol). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resolução 
* A equação química corretamente balanceada que corresponde ao processo é: 
1 Mg2+ + 1 EDTA → 1 Mg2+–EDTA 
 
* Cálculo do número de mols de EDTA que reagiu: 
0,0100 mol de EDTA ---------- 1000 mL de solução 
 x ---------- 16,95 mL de solução 
 x = 1,695 ∙ 10-4 mol de EDTA 
 
* Como a proporção estequiométrica entre Mg2+ e EDTA é de 1:1, temos que há 1,695 ∙ 10-4 mol de Mg2+ na alíquota de 
25,00 mL, ou seja, 6,78 ∙ 10-3 mol de Mg2+ em 1000,0 mL (toda a amostra). 
 
* Cálculo da concentração molar média de íons Mg2+ na amostra: 
 
Resolução 
* Cálculo da concentração em g/L de Mg2+ (massa molar = 24,31 g/mol) na amostra: 
 
Resolução 
* Cálculo da massa de Mg2+ (massa molar = 24,31 g/mol) presente em 0,508 g da amostra: 
 1 mol de Mg2+ ---------- 24,31 g de Mg2+ 
6,78 ∙ 10-3 mol de Mg2+ ---------- y 
 y = 0,16482 g de Mg2+ 
 
* Cálculo do teor percentual de Mg2+ na amostra: 
 0,508 g ---------- 100% (toda a amostra) 
0,16482 g ---------- P (só o Mg2+) 
 P = 32,44% de Mg2+ na amostra 
 
 
 
Resolução 
* A equação química corretamente balanceada que corresponde ao processo é: 
1 Ca2+ + 1 EDTA → 1 Ca2+–EDTA 
 
* Cálculo do número de mols de EDTA que reagiu: 
0,0990 mol de EDTA ---------- 1000 mL de solução 
 x ---------- 12,267 mL de solução (volume médio da solução de EDTA) 
 x = 1,2144 ∙ 10-3 mol de EDTA 
 
* Como a proporção estequiométrica entre Ca2+ e EDTA é de 1:1, temos que há 1,2144 ∙ 10-3 mol de Ca2+ no balão 
volumétrico de 10,00 mL e, consequentemente, nas alíquotas de 1,00 mL (na diluição, o número de mol de Ca2+ se mantém 
por ser o soluto). 
 3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. A água dura (ou seja, água com teor de CaCO3 acima de 270 mg/L) reage com o sabão para formar coágulos 
insolúveis, conforme a reação: Ca2+ + 2 RCO2-(sabão) → Ca(RCO2)2(s), onde R é uma cadeia carbônica longa e 
saturada contendo mais que 12 átomos de carbono (por exemplo: C17H35-). Por este motivo, o controle dos níveis de 
cálcio se faz necessário. A água utilizada na produção industrial numa farmácia de manipulação, apresenta níveis de 
cálcio, na forma de carbonato de cálcio, na faixa de 300-600 mg de CaCO3. Algumas amostras de água de uma 
farmácia de manipulação foram tomadas em diferentes horários e levadas ao laboratório para serem analisadas. 
Quatro alíquotas contendo 25,00 mL cada foram analisadas. Para a análise de dureza de cálcio, foi utilizada a 
volumetria de complexação usando solução de EDTA 0,0200 mol/L como agente titulante. Os volumes de solução de 
EDTA consumidos para cada titulação foram: V1 = 36,80 mL; V2 = 36,50 mL; V3 = 36,40 mL e V4 = 36,10 mL. Qual a 
dureza média da água (em mg de CaCO3 por litro da solução)? 
(Dada a massa molar do CaCO3 = 100,09 g/mol). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. Um paciente levou ao laboratório uma amostra de urina para ser analisada. Um volume de 5,00 mL da urina foi 
transferido para um balão volumétrico de 50,00 mL capacidade e diluído com água destilada. Uma alíquota de 25,00 
mL desta solução foi titulada utilizando solução EDTA 0,0100 mol/L como agente titulante e negro de eriocromo-T 
como indicador. Na titulação foram consumidos 22,00 mL da solução titulante para observar a mudança de cor da 
solução. Calcular a massa de cálcio, em gramas, presente na amostra original. 
(Dada a massa molar do Ca = 40,078 g/mol). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
* Cálculo da massa de Ca2+ (massa molar = 40,078 g/mol) presente na alíquota de 1,00 mL do medicamento: 
 1 mol de Ca2+ ---------- 40,078 g de Ca2+ 
1,2144 ∙ 10-3 mol de Ca2+ ---------- y 
 y = 0,04867 g de Ca2+ = 48,67 mg 
 
* Portanto, a concentração média de cálcio no medicamento é de 48,67 mg/mL. 
Resolução 
* A equação química corretamente balanceada que corresponde ao processo é: 
1 Ca2+ + 1 EDTA → 1 Ca2+–EDTA 
 
* Cálculo do número de mols de EDTA que reagiu: 
0,0200 mol de EDTA ---------- 1000 mL de solução 
 x ---------- 36,45 mL de solução (volume médio da soluçãode EDTA) 
 x = 7,29 ∙ 10-4 mol de EDTA 
 
* Como a proporção estequiométrica entre Ca2+ e EDTA é de 1:1, temos que há 7,29 ∙ 10-4 mol de Ca2+, ou seja, 7,29 ∙ 10-4 
mol de CaCO3 nas alíquotas de 25,00 mL das amostras de água. 
 
* Cálculo da massa de CaCO3 (massa molar = 100,09 g/mol) presente nas alíquotas de 25,00 mL das amostras de água: 
 1 mol de CaCO3 ---------- 100,09 g de CaCO3 
7,29 ∙ 10-4 mol de CaCO3 ---------- y 
 y = 0,0729656 g de CaCO3 = 72,9656 mg de CaCO3 
 
* Cálculo da dureza média da água: 
 
Resolução 
* A equação química corretamente balanceada que corresponde ao processo é: 
1 Ca2+ + 1 EDTA → 1 Ca2+–EDTA 
 
* Cálculo do número de mols de EDTA que reagiu: 
0,0100 mol de EDTA ---------- 1000 mL de solução 
 x ---------- 22,00 mL de solução 
 x = 2,2 ∙ 10-4 mol de EDTA 
 
* Como a proporção estequiométrica entre Ca2+ e EDTA é de 1:1, temos que há 2,2 ∙ 10-4 mol de Ca2+ na alíquota de 25,00 
mL, ou seja, 4,4 ∙ 10-4 mol de Ca2+ no balão volumétrico de 50,00 mL e, portanto, 4,4 ∙ 10-4 mol de Ca2+ na amostra de 5,00 
mL de urina (a quantidade em mols de Ca2+ após a diluição se manteve). 
 4 
 
 
 
 
 
 
 
7. Numa análise de teor de íons níquel utilizando titulação de retorno, 50,00 mL de uma solução contendo íons Ni2+ 
foram transferidos para um erlenmeyer e tratados com 25,00 mL de uma solução 0,0500 mol/L de EDTA para 
complexar todo o Ni2+ e deixar um excesso de EDTA livre em solução contida no erlenmeyer. Em seguida o excesso 
de EDTA que não reagiu com o níquel foi titulado utilizando solução de íons zinco na concentração de 0,0500 mol/L 
como agente titulante. Nesta titulação foram consumidos 5,00 mL de uma solução de íons Zn2+. Qual é a 
concentração (mol/L) de Ni2+ na solução original? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
* Cálculo da massa de Ca2+ (massa molar = 40,078 g/mol) presente na amostra de 5,00 mL da urina: 
 1 mol de Ca2+ ---------- 40,078 g de Ca2+ 
4,4 ∙ 10-4 mol de Ca2+ ---------- y 
 y = 0,0176 g de Ca2+ 
Resolução 
* A equação química corretamente balanceada que corresponde ao segundo processo é: 
1 Zn2+ + 1 EDTA → 1 Zn2+–EDTA 
 
* Cálculo do número de mols de Zn2+ que reagiu com o excesso de EDTA: 
0,0500 mol de Zn2+ ---------- 1000 mL de solução 
 x ---------- 5,00 mL de solução 
 x = 2,5 ∙ 10-4 mol de Zn2+ 
 
* Como a proporção estequiométrica entre Zn2+ e EDTA é de 1:1, temos que há 2,5 ∙ 10-4 mol de EDTA em excesso no 
primeiro processo. 
 
* A equação química corretamente balanceada que corresponde ao primeiro processo é: 
1 Ni2+ + 1 EDTA → 1 Ni2+–EDTA 
 
* Cálculo do número de mols de EDTA utilizado no total: 
0,0500 mol de EDTA ---------- 1000 mL de solução 
 x ---------- 25,00 mL de solução 
 x = 1,25 ∙ 10-3 mol de EDTA 
 
* Como foram utilizados no total 1,25 ∙ 10-3 mol de EDTA, sendo 2,5 ∙ 10-4 mol de EDTA utilizado no segundo processo, 
conclui-se que 1,0 ∙ 10-3 mol de EDTA foram utilizados para complexar o Ni2+. 
 
* Como a proporção estequiométrica entre Ni2+ e EDTA é de 1:1, temos que há 1,0 ∙ 10-3 mol de Ni2+ em 50,00 mL da solução 
de Ni2+. 
 
* Cálculo da concentração molar de íons Ni2+ na solução utilizada: