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Exercícios gerais
1. Descreva de que modo prepararia 5,000 L de carbonato de sódio 0,1000 M
(105,99 g/mol) a partir do sólido (substância primária).
       m Na2CO3 =nNa2CO3*MM(Na2CO3)
       nNa2CO3=c * v
       Substituindo:
       m Na2CO3 = 0,1000 M *5,000 L * 105,99 g/mol = 53,00 g
2. Para calibração de um método fotométrico para a determinação de sódio
é necessário prepara uma solução padrão de Na+ 0,0100 M . Descreva como
prepararia 500,0 cm3 desta solução a partir do padrão primário Na2CO3.
       cNa2CO3 = 1/2 cNa+
       nNa2CO3=c * v
       m Na2CO3 = nNa2CO3*MM(Na2CO3)
       Substituindo:
       m Na2CO3 = 1/2 * 0,0100 M *0,5000 L * 105,99 g/mol = 0,265 g
3. Como prepararia 50,00 mL de soluções padrão de Na+ 0,00500 M , 0,00200 M e
0,00100 M a partir da solução anterior?
       ci vi = cf vf
       Substituindo:
       0,0100 M vi = 0,00500 M 50,00 mL
       vi = 0,00500 M 50,00 mL / 0,0100 M = 25,0 mL
Exercícios sobre análise gravimétrica
4. O teor em alumínio numa amostra pode ser determinado por precipitação como
uma base e calcinação a Al2O3, que é pesado. Qual a massa de alumínio numa
amostra com 0,2365 g de precipitado calcinado?
       n Al2O3= mAl2O3 / MM(Al2O3)
       Substituindo:
       n Al2O3= 0,2385 / 101,961 = 2,339 mmol
       nAl = 2 nAl2O3 = 4,678 mmol
       mAl = nAl * MA(Al) = 4,678 mmol * 26,9815 g/mol = 0,1262 g
5. O conteúdo em cálcio numa amostra de urina pode ser determinado pelo
seguinte procedimento:
       1º – Precipitação do Ca2+, em meio alcalino, sob a forma de oxalato de cálcio
       (CaC2O4)
       2º – Após lavagem do precipitado com água fria para remoção do oxalato
       livre, o sólido é dissolvido em ácido, formando-se Ca2+ e H2C2O4.
       3º – O ácido oxálico dissolvido é aquecido a 60 ºC e titulado com uma
       solução padrão de permanganato de potássio até viragem para cor violeta
       (ponto final).
Supondo que na titulação de 5,00 mL de uma amostra de urina sujeita a este
tratamento se gastou 16,17 mL da solução padrão de permanganato, calcule a
concentração de cálcio na amostra de urina.
Dados: Para determinar a concentração rigorosa de permanganato de potássio
procedeu-se do seguinte modo: dissolveram-se 0,3562 g de Na2C2O4 num balão
volumétrico de 250,00 mL, e titulou-se 10 mL desta solução com a solução de
KMnO4, tendo-se gasto um volume de 48,36 mL.

48,36 mL de KMnO4 titulam 10,00 mL de Na2C2O4
c Na2C2O4 = n Na2C2O4 / v
n Na2C2O4 = m Na2C2O4 / MM (Na2C2O4)
Substituindo, vem:
c Na2C2O4 = 0,3562 g /133,999 g/mol / 0,25000 L = 10,63 mM
E a quantidade de Na2C2O4 presente em 10,00 mL desta solução é:
10,00 mL * 10,63 mM = 1,063 *10-4 mol,
Portanto, se 1,063 *10-4 mol C2O42- titulam 48,35 mL de KMnO4, 16,17 mL de KMnO4
titulam
n C2O42- = 16,17 / 48,35 * 1,063* 10-4 = 3,556 *10 -5 mol,
Esta quantidade de C2O42- é equivalente à quantidade de Ca2+ presente em 5,00 mL da
amostra, pelo que a concentração de Ca2+ nesta é:
[Ca2+] = 3,556 *10 -5 / 5,00 *10-3 L = 7,112 * 10 -3 M


Exercícios sobre considerações gerais de métodos
volumétricos
6. Uma amostra de 0,4671 g contendo hidrogenocarbonato de sódio foi dissovida
e titulada com 40,72 mL de uma solução padrão de HCl 0,1067 M. Sabendo que a
reacção é
        HCO3- + H+ -> H2O + CO2
calcule a percentagem de bicarbonato de sódio na amostra.
        nHCO3- = n H+ = [H+] * vH+
        Substituindo:
        nHCO3- = 4,345 mmol
        o que corresponde a uma massa de NaHCO3 =
        4,345 mmol * MM(NaHCO3) = 4,345 mmol * 84,007 g/mol = 0,3650 g
        A amostra dada é portanto:
        0,3650 g / 0,4671 g = 78,14 % NaHCO3
7. O alumínio pode ser determinado por titulação com EDTA: Al3+ + H2Y2- -> AlY-
+ 2 H+. Uma amostra de 1,00 g contendo Al2O3 requer 20,50 mL de solução de
EDTA. Sabendo que para titular 25,00 mL de uma solução 0,100 M de CaCl2 se
gastou 30,00 mL de EDTA, calcule a percentagem de Al2O3 na amostra.
n EDTA = n Ca2+ = [Ca2+] * v Ca2+
Substituindo :
n EDTA = 0,100 M * 25,00 mL = 2,50 mmol
[EDTA] = nEDTA / vEDTA = 2,50 mmol / 30,00 mL = 0,0833 M
Para titular a amostra, são necessários 20,50 mL desta solução, i,e,:
nAl3+ = nEDTA = [EDTA] * vEDTA = 0,0833 M * 20,50 mL = 1,708 mmol,
o que corresponde a uma massa de Al2O3 :
m Al2O3 = n Al2O3 * MM(Al2O3 ) = ½ nAl3+ * MM(Al2O3 ) = ½ * 1,708 mmol *
101,961 g/mol = 87,09 mg
ou seja:
87,09 mg/1,00 g = 8,71 % de Al2O3 na amostra dada,
8. Uma amostra de 0,8040 g de um mineral de ferro foi dissolvida em ácido. Em
seguida, reduziu-se todo o ferro à forma de Fe(II) e titulou-se com 47,22 mL de
uma solução padrão de KMnO4 0,02242 M. Calcule os resultados desta análise
em termos de % de Fe (55,847 g/mol), e %de Fe3O4 (231,54 g/mol). A reacção do
analito com o reagente titulante descreve-se pela seguinte equação:
                        MnO4- + 8 H+ + 5 Fe2+ → Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H2O
nFe2+ = 5* nMnO4- = 5* [MnO4-] * vMnO4-
nFe2+= 5* 0,02242 M * 47,22 mL = 5,293 mmol
i,e,:
mFe = 5,293 mmol * MA(Fe) = 5,293 mmol * 55,847 g/mol = 295,6 mg ,i,e, 36,77 % da
amostra
mFe3O4= nFe /3 * MM(Fe3O4) = 5,293 mmol /3 * 231,54 = 408,5 mg ,i,e, 50,81 % da
amostra
9. O monóxido de carbono contido em 20,30 mL de uma amostra de gás foi
convertido em CO2 fazendo o gás passar por um leito de pentóxido de iodo
aquecido (150 ºC)
I2O5 (s) + 5 CO(g) -> 5 CO2 (g) + I2(g)
O iodo destilado a esta temperatura é recolhido num absorvente que continha 8,25
mL de Na2S2O32- 0,01101 M.
I2 + 2 S2O32- -> 2 I- + S4O62-
O excesso de Na2S2O3 titula-se por retorno com 2,16 mL de uma solução 0,0947 M
de I2. Calcule a massa de CO por litro de amostra.
nCO = 5* nI2 produzido
nI2 produzido = ½ n S2O32- gasto na titulação
n S2O32- gasto na titulação = n S2O32- inicial - n S2O32- final
n S2O32- inicial = [S2O32-] * vS2O32- = 0,01101 M * 8,25 mL = 90,8 µmol
n S2O32- final = 2* nI2 necessário para o titular = 2* [I2] vI2 = 2* 0,00947 M * 2,16 mL = 20,46
µmol
Portanto:
nCO = 5* ½ n S2O32- gasto na titulação = 5* ½ (90,8 µmol - 20,46 µmol) = 176 µmol
mCO = 176 µmol* 28,01 g/mol = 4,93 mg
Por litro de amostra gasosa:
[CO]= 4,93 mg/20,30 mL =243 mg/L


Exercícios sobre titulações de ácido-base
10. Que volume de Ba(OH)2 é necessário adicionar a 50 mL de NaOH 0,30 M para
obter uma solução 0,50 M em HO- ?
           2* nBa(OH)2 + nNaOH / vtotal = 0,50 M
           Supondo que os volumes são aditivos, vtotal = vBa(OH)2 + vNaOH, Portanto:
           2* [Ba(OH)2] * vBa(OH)2 + [NaOH] * vNaOH / (vBa(OH)2 + vNaOH)
           =0,50 M
           0,80 M * vBa(OH) 2 + 0,30 M * 50 mL / (vBa(OH)2 + 50 mL) =0,50 M
           0,80 M * vBa(OH) 2 + 15 mmol =0,50 M * vBa(OH)2 + 25 mmol
0,30 M * vBa(OH) 2 = 10 mmol
           vBa(OH) 2 = 33 mL
11 Titularam-se 20,00 mL de uma solução de HCl 0,1000 M com uma solução de
NaOH 0,1000 M. Calcule
11.1 o volume equivalente, e o pH da solução no ponto de equivalência.
            No ponto de equivalência,
            nHO- adicionado = nH+ presente inicialmente
            [HO-] vHO- = [H+] vH+
            0,1000 M vHO- = 0,1000 M * 25,00 mL
            vHO- = 25,00 mL
            pH no ponto de equivalência =7,0, uma vez que na titulação de ácido
            forte com base forte não se produz nenhuma partícula ácido/base com
            características diferentes do solvente, e portanto o pH é o pH do solvente
            puro,
            Nota: Rigorosamente, o catião Na+ em solução aquosa é um ácido fraco,
            mas dado o seu elevado pKa (≈14,5) e baixa concentração (0,100 M) em
            relação à água (55,5 M), não afectará o pH da solução.
11.2 a variação de pH entre 1% antes e 1% depois do ponto de equivalência
            1% antes do volume equivalente:
            n H+ restante= 1% n H+ inicial = 1% 0,100 M 25,00 mL = 25 µmol
            Volume da solução = vH+ + vHO- = 25,00 mL + 99 % 25,00 mL= 49,75 mL
            [H+] = 25 µmol / 49,75 mL = 5,025 * 10-4 M
            pH = -log [H+] = 3,3
            1% depois do volume equivalente:
            n HO- restante= 1% n H+ inicial = 1% 0,100 M 25,00 mL = 25 µmol
            Volume da solução = vH+ + vHO- = 25,00 mL + 101 % 25,00 mL= 50,25
            mL
            [HO-] = 25 µmol / 50,25 mL = 4,975 * 10-4 M
            pHO = -log [HO-] = 3,3
            pH =14 – pOH = 10,7
12.Titularam-se 20,00 mL de uma solução de ácido acético 0,1000 M com NaOH
5,000 * 10-2 M. Calcule:
12.1 o volume equivalente de NaOH
            No ponto de equivalência,
            nHO- adicionado = nCH3COOH presente inicialmente
            [HO-] vHO- = [CH3COOH] vCH3COOH
            0,05000 M vHO- = 0,1000 M * 20,00 mL
            vHO- = 40,00 mL
12.2 o pH no início da titulação, no ponto de equivalência, 1% antes e 1% depois
do ponto de equivalência e após a adição de 50,00 mL de NaOH.
            No início da titulação, temos uma solução de ácido fraco
            pH = 1/2 pKa -1/2 log [CH3COOH]
            pH = 1/2 *4,76 -1/2 (-1)
            pH =2,88
            No ponto de equivalência, temos uma solução de base fraca:
            pH = 7,00 +1/2 pKa +1/2 log [CH3COO-]
            pH = 7,00 + 2,38 +1/2 log (0,0333)
            pH = 8,64
            1% antes ponto de equivalência:
            pH = pKa + log ([CH3COO-]/[CH3COOH]
pH= 4,76 + log 99
             pH = 6,76
            1% depois do ponto de equivalência, o excesso de NaHO equivale a 0,02
            mmol, num volume de 60,40 mL,
            [HO-]= 0,02 mmol/60,40 mL = 3,31 * 10-4 M
            pH = 14 - pOH =10,52
            Após grande excesso (50,00 mL) de titulante, o excesso de NaOH é:
            (50,00-40,00) *5,000* 10-2 M = 5,000 * 10-4 mol, num volume de
            50,00+20,00 = 70,00 mL,
            [HO-]= 0,5000 mmol / 70,00 mL = 7,14 * 10-3 M
            pH = 14 - pOH =11,85
                  Os exercícios 13. a 16. resolvem-se de forma idêntica:
13.Titularam-se 25,00 mL de uma solução de ácido fórmico 0,1200 M com NaOH
0,1000 M. Calcule:
13.1 o volume equivalente de NaOH
13.2 o pH no início da titulação, no ponto de equivalência, 1% antes e 1% depois
do ponto de equivalência e após a adição de 50,00 mL de NaOH.
14.Titularam-se 50,00 mL de NaCN 0,0500 M com HCl 0,1000 M. Calcule o pH
depois da adição de 0.00 , 10.00, 25.00 e 26.00 mL de ácido.
15.Trace a curva de titulação de 10,00 mL de uma solução aquosa de ácido
sulfúrico 0,1500 M com uma solução de NaOH 0,3000 M.
16. Esboce as seguintes curvas de titulação:
16.1 20,00 mL de amoníaco 0,1000 M com ácido clorídrico 0,1000 M.
16.2 25,00 mL de ácido maleico 0,1000 M com hidróxido de sódio 0,1000 M.
16.3 20,00 mL de fosfato de sódio 0,1000 M com ácido clorídrico 0,1000 M.
17.Analisou-se uma amostra de 0,7121 g de farinha de trigo pelo método de
Kjeldahl:
CaHbNc -----> a CO2 + ½ b H2O + ½ c (NH4)2SO4 (reacção realizada na presença de
H2SO4 como catalizador)
(NH4)2SO4 + OH- ---> 2 NH3 + SO42-
NH3 + HCl --> NH4Cl + HClexcesso
HClexcesso + NaOH -->H2O + NaCl
O amoníaco formado por adição de uma base concentrada após digestão com
H2SO4 foi destilado sobre 25,00 mL de HCl 0,04977 M. O excesso de HCl foi depois
titulado por retorno com 3,97 mL de NaOH 0,04012 M. Calcule a percentagem de
proteína na farinha.
Dados: 17,5% de N na proteína da farinha.
            nHCl total = [HCl] vHCl = 0,04977 M * 25,00 mL = 1,244 mmol = nHCl
            gasto na reacção com o NH3 + nHClexcesso
            nHClexcesso= nNaOH necessário para o titular = 3,97 mL * 0,04012 M =
            0,1593 mmol

          nNproteína = nNH3 formado = nHCl total – nHClexcesso = 1,244 mmol –
          0,1593 mmol =1,085 mmol
          mNproteína = 15,20 mg
          mproteína = 15,20 mg/0,175 = 86,9 mg
          A percentagem de proteína na farinha é portanto = 0,0869 g/ 0,7121 g =
          12,2 %
18. Determine o título rigoroso de uma solução aquosa de HCl 0,04 M, sabendo
que quando se titulam 50,00 mL do ácido se gastam 50,00 mL de uma solução
preparada a partir de 0,3850 g de bórax (381,37 g/mol).
Na2[B4O5(HO)4]. 8H2O <-> 2 H3BO3 + 2 [B(HO)4]- + 2 Na+ + 3 H2O
[B(HO)4]- + H+ <-> H3BO3 + H2O
           nbórax= mbórax/MM(bórax) = 0,3850 g / 381,37 g/mol = 1,0095 mmol
           nHCl = 2* nbórax= 20,19 mmol
           [HCl] = nHCl / vHCl =2,019 mmol / 50,00 mL = 0,04038 M
19. Uma solução de NaOH isenata de carbonatos tinha uma concentração 0,05118
M imediatamente depois de preparada. Exactamente 1,000 L desta solução foi
exposto ao ar durante algum tempo e absorveu 0,1962 g de CO2. Calcule o erro
relativo que terá lugar ao titular uma solução de ácido acético com esta solução
contaminada,utilizando a fenolftaleína como indicador.

           nCO2 = 0,1962 g / 44,010 g/mol = 4,458 mmol
           nNaOHinicial= 1,000 L* 0,05118 M = 51,18 mmol
           O ácido carbónico é diprótico, e reage por isso com o dobro da sua
           quantidade de NaOH,
           [NaOH]final= nNaOHfinal / vNaOH = 51,18mmol – 2* 4,458 mmol /1,000 L
           = 0,04226 M,
           O erro na titulação será 0,05118 / 0,04226 = 21,11%,
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
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
            (AgI) entretanto formado.
            Kps= [La3+] 2 [C2O42-]3
            Como C2O42-= 3/2 nLa3+, a expressão acima pode ser escrita :
            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-
            3M

            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.
            É portanto necessário 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-
            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.
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)



            1,3*1025=



            1,3*1025=
            Como nYtotal = nFe3+, isto significa que



            1,3*1025 =
            e portanto:
            [Fe3+]2 = 0,10 M / α 1,3*1025
            A pH = 1,0 [Fe3+] = 6,36 * 10-5
            A pH = 4,0 [Fe3+] = 1,43 * 10-9

28. Uma amostra de 25,00 mL com uma concentração desconhecida de Fe3+ e Cu2+
necessitou de 16,06 mL de EDTA 0,05083 M para a titulação completa. Um volume
de 50,00 mL da mesma amostra foi tratado com NH4F para proteger o Fe3+ . Em
seguida, o Cu2+ foi reduzido e mascarado pela adição de tioureia. Após adição de
25,00 mL de EDTA 0,05083 M, o Fe3+ foi libertado do complexo com o fluoreto,
formando-se um complexo com o EDTA. O excesso de EDTA consumiu 19,77 mL
de Pb2+ 0,01833 M para atingir o ponto de equivalência (usando o alaranjado de
xilenol como indicador). Calcule a concentração de Cu2+ na amostra.
            nFe3+ + nCu2+ = nEDTA = vEDTA [EDTA] = 16,06 mL * 0,05083 M =
            8,163 *10-4 mol
            Como o volume de solução contendo os dois catiões é 25,00 mL, isto dá-nos
            [Fe3+] + [Cu2+ ] = 8,163 *10-4 mol / 25,00 mL = 3,265 *10-2 M
            Para a titulação por retorno do Fe3+ em 50,00 mL de solução , utilizou-se:
            nEDTAinicial = 25,00 mL * 0,05083 M = 1,2708 *10-3 mol
            nEDTAexcesso = n Pb2+ = 19,77 mL * 0,01883 M = 3,723 *10-4
            nFe3+ = nEDTAinicial - nEDTAexcesso = 1,2708 *10-3 - 3,723 *10-4= 8,985
            *10-4 mol
            [Fe3+] = 8,985 *10-4 mol / 50,00 mL = 1,797 *10-2 M
            E portanto [Cu2+ ]= 3,265 *10-2 -1,797 *10-2 =1,468 *10-2 M
29. O ião Mn+ (100,0 mL do ião metálico 0,0500 M tamponados a pH 9,00) foi
titulado com EDTA 0,0500 M.
29.1 Qual o volume equivalente (Ve)?
            nEDTA=nMn+
            vEDTA [EDTA]= vMn+ [Mn+]
            vEDTA 0,0500 M = 100,00 mL 0,0500 M
            vEDTA = 100,00 mL
29.2 Calcule a concentração de Mn+ quando V= ½ Ve
            V= ½ * Ve = 50,00 mL
            Vtotal = 100,00 + 50,00 =150,00 mL
            nMn+ = nMn+inicial - nEDTAadicionado = 100,00 mL 0,0500 M - 50,00 mL
            0,0500 M = 2,50 mmol
            [Mn+] = 2,50 mmol / 150,00 mL = 0,0167 M
29.3 Sabendo que a fracção de EDTA livre que está na forma Y4- (αY4-)a pH
9,00 ´3 o,o54, e que a constante de formação (Kf ) é 1012,00 , calcule a constante de
formação condicional K'f
            Kf = [MY4-n] / [Mn+] [Y4-] = 1012,00
            [Y4-] = α [EDTA]       [Y4-] = α [EDTA]
            Substituindo, vem:
            [MY4-n] / [Mn+] α [EDTA] =1012,00
            [MY4-n] / [Mn+] 0,054 [EDTA] =1012,00
            [MY4-n] / [Mn+] [EDTA] = Kf’=1012,00 * 0,054 = 5,4 *1011
29.4 Calcule a concentração de Mn+ quando V= Ve
        [MY4-n] / [Mn+] [Y4-]
       [MY4-n] / [Mn+] α [EDTA] =
       [MY4-n] / [Mn+] 0,054 [EDTA]
          Como nEDTA=nMn+a expressão pode ser simplificada:
          1012,00 = [MY4-n] / [Mn+]2 0,054
          nMY4-n = nMn+inicial = 5,00 mmol. Vtotal = 100,00 + 100,00 =200,00 mL,
          portanto
          [MY4-n] = 5,00 mmol/ 200,00 mL = 2,5 *10-2 M. Substituindo:
          [Mn+]2 = [MY4-n] / 1012,00 0,054 = 2,5 *10-2 M / 1012,00 0,054
          [Mn+]= 2,15 *10-7 M
29.5 Calcule a concentração de Mn+ quando V= 1,100 Ve
            1012,00=[MY4-n] / [Mn+] 0,054 [EDTA]
            nEDTA = nEDTAadicionado - nMn+inicial = 5,50 mmol – 5,00 mmol = 0,50
            mmol, portanto como Vtotal = 210,00 mL :
            [EDTA]= 2,38*10-3 M
            nMY4-n = 5,00 mmol, logo [MY4-n]= 2,38*10-2 M. Substituindo na
            expressão acima:
            1012,00=2,38*10-2 / [Mn+] 0,054 2,38*10-3
            [Mn+]= 1,85*10-11M
30. O ião cálcio foi titulado com EDTA a pH 11, usando calmagite como indicador.




Qual é a principal espécie de calmagite a pH 11? Qual é a cor que se observa antes
e depois do ponto de equivalência?
           pH = pKa2 + log [HIn2-] / [H2In-]
           pH = pKa3 + log [In3-] / [HIn2-]
           Substituido os valores do pH e dos pK :
           11 = 8,1 + log [HIn2-] / [H2In-]       [HIn2-] = 794 [H2In-]
           11 = 12,4 + log [In 3-] / [HIn2-]     [HIn2-] = 25 [In3-]
           A espécie predominante é HIn      2-. Antes do ponto de equivalência a solução é

           azul, e depois é vermelho-vinho.
31. Um volume de amostra de 1,000 mL contendo uma quantidade desconhecida
de Co2+ e Ni2+ foi tratado com 25,00 mL de EDTA 0,03872 M. Na titulação de
retorno, gastou-se 23,54 mL de uma solução padrão de Zn2+ 0,02127 M (a pH 5)
para atingir o ponto final do alaranjado de metilo. Simultaneamente, fez-se passar
2,000 mL da amostra por uma coluna de troca iónica (que retarda mais o Co2+ que
o Ni2+). O Ni2+ que passou pela coluna foi tratado com 25,00 mL de EDTA 0,03872
M e necessitou de 25,63 mL de Zn2+ 0,02127 M para a retrotitulação. O Co2+,
que emergiu mais tarde da coluna, foi também tratado com 25,00 mL de EDTA
0,03872 M. Quantos mL de solução padrão de Zn2+ 0,02127 M foram necessários
apra a retrotitulação?
           Titulação de 1,0000 mL de amostra:
           nEDTAtotal = 25,00 mL * 0,03872 M = 0,9680 mmol
           nEDTAexcesso = nZn2+ = 23,54 mL * 0,02127 M = 0,5007 mmol
           nCo2+ +nNi2+ = nEDTAtotal - nEDTAexcesso = 0,4637 mmol
           [Co2+] + [Ni2+] = 0,4637 mmol / 1,000 mL = 0,4637 M
           Titulação do Ni2+ contido em 2,000 mL
           nEDTAtotal= 25,00 mL * 0,03872 M = 0,9680 mmol
           nEDTAexcesso = nZn2+ = 25,63 mL* 0,02127 M = 0,5451 mmol
           nNi2+ = nEDTAtotal - nEDTAexcesso = 0,4228 mmol
[Ni2+]= 0,4228 mmol / 2,000 mL = 0,2114 M
           Daqui se conclui que [Co2+] = 0,4637 M - 0,2114 M = 0,2523 M
           Titulação do Co2+ contido em 2,000 mL
           nEDTAtotal= 25,00 mL * 0,03872 M = 0,9680 mmol
           nEDTAque reagiu = nCo2+ = 0,2523 M * 2,000 mL = 0,5046 mmol
           nEDTAexcesso= nEDTAtotal - nEDTAque reagiu = 0,9680 mmol- 0,5046 mmol =
           0,4634 mmol
           vZn2+= nZn2+/ [Zn2+] = nEDTAexcesso / [Zn2+]= 0,4634 mmol / 0.02127 M =
           21,79 mL
32.O ião sulfureto foi determinado por titulação indirecta com EDTA: a uma
mistura contenfo 25,00 mL de Cu(ClO4)2 0,04332 M e 15 mL de tampão acetato
(pH 4,5), adicionou-se 25,00 mL de solução de sulfureto e agitou-se vigorosamente.
O precipitado CuS foi filtrado e lavado com água quente. Em seguida, adicionou-
se amoníaco ao filtrado (que continha um excesso de Cu2+ ) até ao aparecimento da
cor azul do complexo Cu(NH3)42+. Na titulação com uma solução de EDTA 0,03927
M gastou-se um volume de 12,11 mL para atingir o ponto final da murexida.
Calcule a concentração de sulfureto na amostra.
           nCu2+excesso=nEDTA = 12,11 mL* 0,03927 M = 0,47556 mmol
           nCu2+inicial= 25,00 mL * 0,04332 M = 1,083 mmol
           nS2-= nCu2+inicial – nCu2+excesso= 0,6074 mmol

           [S2-]= 0,6074 mmol / 25,00 mL = 0,02430 M

38. Uma solução de triiodeto foi padronizada com óxido de arsénio (As4O6, 395,683
g/mol). A titulação de 25,00 mL de uma solução preparada por dissolução de
0,3663g de As4O6 num volume de 100,0 mL necessitou de 31,77 mL de I3-.
As4O6 + 6 H2O --> 4 H3AsO3
H3AsO3 + I3- + H2O --> H3AsO4 + 3 I- + 2 H+
38.1 Calcule a molaridade da solução de I3-
            MM(As4O6)=395,6828 g.mol-1
            [As4O6]= 0,3663 g / 395,6828 g.mol-1 / 100,00 mL = 9,257 *10-3 M
            nI3- = n H3AsO3 = 4* nAs4O6 = 4* vAs4O6 / [As4O6] = 4* 25,00 mL * 9,257
            *10-3 M = 9,257 *10-4 mol
            [I3-]=9,257 *10-4 mol / 31,77 mL = 2,914 *10-2 M

38.2 Que influência pode ter o facto do indicador de amido ser adicionado no início
ou perto do ponto de equivalência?
           Se o amido fôr adicionado no início da titulação poderá reagir
           irreversivelmente com o iodo, o que o impedirá de mudar de côr no ponto
           de equivalência. [Peat S, Bourne EJ, Thrower RD Nature (1947) 159: 810-
           811]

39. Uma amostra de 128.6 mg de proteína (58600 g/mol) foi tratada com 2,000
mL de NaIO4 0,0487 M para reagir com todos os resíduos de serina e treonina. A
solução foi depois tratada com excesso de iodeto para converter o periodato que
não reagiu em triiodeto:
IO4- + 3 I-+ H2O -> IO3-+ I3- + 2 HO-
A titulação do triiodeto exigiu 823 μL de tiossulfato 0,0988 M.
39.1 Calcule o número de resíduos de serina e treonina por molécula de proteína
(ajusta para o inteiro mais próximo)
nIO4- total = 2,000 mL * 0,0487 M = 9,74 *10-5 mol
             nIO4- excesso = nI3- = ½ * nS2O42- = ½ * 823 *10-6 L * 0,0988 M = 4,07 *10-5
             mol
             nIO4- gasto = 5,67 *10-5 mol
             nproteína = 128,6 mg / 58600 g.mol-1 = 2.195 *10-6 mol
             (Ser/Thr) / proteína = nIO4- gasto / nproteína = 26

39.2 Quantos mg de As4O6 seriam necessários para reagir com o I3- libertado nesta
experiência?
            nI3- == 4,07 *10-5 mol
            nAs4O6 = nI3- / 4 = 1,02 *10-5 mol
            mAs4O6 = nAs4O6 * MM(As4O6)= 1,02 *10-5 mol* 395,6828 g.mol-1= 404
            mg
40. Dilui-se 5,00 mL de brandy num balção volumétrico de 1,000 L. O etanol
de uma alíquota de 25,00 mL da solução diluída foi destilado em 50,00 mL de
K2Cr2O7 0,02000 M e oxidou-se até ácido acético por aquecimento:
2 Cr2O72- + 16 H+ + 3 C2H5OH -> 4 Cr3+ + 11 H2O + 3 CH3COOH
Depois de arrefecer a solução, adicionou-se ao matráz 20,00 mL de Fe2+ 0,1253 M.
Em seguida, titulou-se o excesso de Fe2+ com 7,46 mL de K2Cr2O7 0,02000 M até ao
ponto final do ácido difenilaminossulfónico. Calcule a % (m/v) de etanol (46,97 g/
mol) no brandy.
            netanol=3/2 * nCr2O72-gasto na sua oxidação
            Foi utilizado Cr2O72- em excesso:
            nCr2O72- inicial = 50,00 mL * 0,02000 M = 1,000 mmol
            Para determinar quanto Cr2O72- sobrou (nCr2O72-excesso) titula-se por retorno
            com Fe2+:
            6 Fe2+ + Cr2O72- + 14 H+ → 6 Fe3+ + 2 Cr3+ + 7 H2O
            nFe2+inicial= 20,00 mL * 0,1253 M = 2,506 mmol
            nFe2+excesso= 6* nCr2O72-necessário para o titular = 6 * 7,46 mL * 0,0200 M =
            0,8952 mmol
            nCr2O72-excesso = 1/6 * n Fe2+gasto= 1/6 * (2,506 mmol - 0,8952 mmol) =
            0,2685 mmol
            nCr2O72-gasto na oxidação do etanol = nCr2O72- inicial - nCr2O72-excesso = 1,000 mmol -
            0,2685 mmol = 0,7315 mmol
            netanol=3/2 * nCr2O72-gasto na sua oxidação = 1,097 mmol
            [brandy diluído] = 1,097 mmol / 25,00 mmol = 0,0439 M
                     ci vi = cf vf
                     Substituindo:
                     ci 5,00 * 10-3 L = 0,0439
                     M 1,000 L
                     ci = 8,78 M = 412 g /L =
                     41,2 g /100 mL = 41,2 %
41. Uma amostra de 0,2981 g de um antibiótico (sulfanilamida) em pó foi dissolvida
em HCl e diluída a 100,0 mL. Transferiu-se uma alíquota de 20,00 mL para um
matráz e adicionou-se 25,00 mL de KBrO3 0,01767 M. Juntou-se um excesso de
KBr, para formar Br2, e tapou-se o matrás.
                            BrO3- + 5Br- + 6 H+ -> 3 Br2 + 3 H2O
Deixou-se o Br2 reagir com a sulfanilamida durante 10 minutos:
         sulfanilamida + 2 Br2 -> 2 H+ + 2 Br- + sulfanilamida dihalogenada
Após este tempo, adicionou-se um excesso de KI, e titulou-se o iodo libertado com
12,92 mL de tiossulfato de sódio 0,1215 M:
                                     Br2 + 2 I- -> I2 + 2 Br-
                                I2 + 2 S2O32- -> 2 I- + S4O62-
Calcule a % (m/m) de sulfanilamida no pó.
           nBr2 excesso = nI2 = ½ n S2O32- = ½ * 12,92 mL * 0,1215 M = 0,7949 mmol
           nBr2 inicial = 3 * nKBrO3 = 3* 25,00 mL * 0,01767 M = 1,325 mmol
           nsulfanilamida = ½ nBr2 gasto = nBr2 inicial -nBr2 excesso = 1,325 mmol -0,7949
           mmol = 0,530 mmol
           msulfanilamida = 0,530 mmol * 172,21 g/mol = 0,0913 g
           %sulfanilamida = 0,0913 g / 0,2981 g = 30,6 %
42. Uma solução amostra contém Fe(II) e Fe(III). Retiraram-se 25,00 desta
amostra para um balão volumétrico de 200,0 mL, e completou-se o volume com
água desionizada. Para um matrás mediu-se 15,00 mL da solução contida no balão,
20 mL de água, e tamponou-se a solução para meio fortemente ácido. Titulou-se o
conteúdo do matrás com uma solução de anião permanganato 0,0203 M, tendo-se
gasto 2,34 mL.
Para outro matrás mediu-se 10,00 mL da solução contida no balão, acidulou-se
com HCl e adicionou-se excesso de uma solução de catião Sn2+. Após reacção e
remoção do catião Sn2+ sobrante, titulou-se o conteúdo do matrás com a solução de
anião permanganato 0,0203 M, tendo-se gasto 3,51 mL. Calcule a concentração da
amostra em Fe2+ e Fe3+.
           Determinação do Fe(II)
           MnO4- + 8 H+ + 5 Fe2+ → Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H2O
           nFe2+ = 5 * nMnO4- = 5 * 2,34 mL * 0,0203 M = 2,38 * 10-4 mol
           [Fe2+] = 2,38 * 10-4 mol/ 15,00 mL = 1,59 * 10-2 M
           [Fe2+]ivi =[Fe2+] f vf
           ci 25,00 mL = 1,59* 10-2 M * 200,00 mL
           [Fe2+]i = 0,127 M
           Determinação do Fe total
           Procedeu-se primeiro à redução do Fe(III) a Fe(II)
           6 Cl- + Sn2+ + 2 Fe3+ → 2 Fe2+ + [SnCl6]2-
           A titulação do Fe(II) foi feita como anteriormente:
           MnO4- + 8 H+ + 5 Fe2+ → Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H2O
           nFe2+ = 5 * nMnO4- = 5 * 3,51 mL * 0,0203 M = 3,56 * 10-4 mol
           [Fe2+]total = 3,56 * 10-4 mol/ 10,00 mL = 3,56 * 10-2 M
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           ci 25,00 mL = 3,56* 10-2 M * 200,00 mL
           [Fetotal]i = 0,285 M
           [Fe3+]i = [Fetotal]i - [Fe2+]i = 0,285 M- 0,127 M = 0,158 M

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  • 1. Exercícios gerais 1. Descreva de que modo prepararia 5,000 L de carbonato de sódio 0,1000 M (105,99 g/mol) a partir do sólido (substância primária). m Na2CO3 =nNa2CO3*MM(Na2CO3) nNa2CO3=c * v Substituindo: m Na2CO3 = 0,1000 M *5,000 L * 105,99 g/mol = 53,00 g 2. Para calibração de um método fotométrico para a determinação de sódio é necessário prepara uma solução padrão de Na+ 0,0100 M . Descreva como prepararia 500,0 cm3 desta solução a partir do padrão primário Na2CO3. cNa2CO3 = 1/2 cNa+ nNa2CO3=c * v m Na2CO3 = nNa2CO3*MM(Na2CO3) Substituindo: m Na2CO3 = 1/2 * 0,0100 M *0,5000 L * 105,99 g/mol = 0,265 g 3. Como prepararia 50,00 mL de soluções padrão de Na+ 0,00500 M , 0,00200 M e 0,00100 M a partir da solução anterior? ci vi = cf vf Substituindo: 0,0100 M vi = 0,00500 M 50,00 mL vi = 0,00500 M 50,00 mL / 0,0100 M = 25,0 mL Exercícios sobre análise gravimétrica 4. O teor em alumínio numa amostra pode ser determinado por precipitação como uma base e calcinação a Al2O3, que é pesado. Qual a massa de alumínio numa amostra com 0,2365 g de precipitado calcinado? n Al2O3= mAl2O3 / MM(Al2O3) Substituindo: n Al2O3= 0,2385 / 101,961 = 2,339 mmol nAl = 2 nAl2O3 = 4,678 mmol mAl = nAl * MA(Al) = 4,678 mmol * 26,9815 g/mol = 0,1262 g 5. O conteúdo em cálcio numa amostra de urina pode ser determinado pelo seguinte procedimento: 1º – Precipitação do Ca2+, em meio alcalino, sob a forma de oxalato de cálcio (CaC2O4) 2º – Após lavagem do precipitado com água fria para remoção do oxalato livre, o sólido é dissolvido em ácido, formando-se Ca2+ e H2C2O4. 3º – O ácido oxálico dissolvido é aquecido a 60 ºC e titulado com uma solução padrão de permanganato de potássio até viragem para cor violeta (ponto final). Supondo que na titulação de 5,00 mL de uma amostra de urina sujeita a este tratamento se gastou 16,17 mL da solução padrão de permanganato, calcule a concentração de cálcio na amostra de urina. Dados: Para determinar a concentração rigorosa de permanganato de potássio procedeu-se do seguinte modo: dissolveram-se 0,3562 g de Na2C2O4 num balão volumétrico de 250,00 mL, e titulou-se 10 mL desta solução com a solução de
  • 2. KMnO4, tendo-se gasto um volume de 48,36 mL. 48,36 mL de KMnO4 titulam 10,00 mL de Na2C2O4 c Na2C2O4 = n Na2C2O4 / v n Na2C2O4 = m Na2C2O4 / MM (Na2C2O4) Substituindo, vem: c Na2C2O4 = 0,3562 g /133,999 g/mol / 0,25000 L = 10,63 mM E a quantidade de Na2C2O4 presente em 10,00 mL desta solução é: 10,00 mL * 10,63 mM = 1,063 *10-4 mol, Portanto, se 1,063 *10-4 mol C2O42- titulam 48,35 mL de KMnO4, 16,17 mL de KMnO4 titulam n C2O42- = 16,17 / 48,35 * 1,063* 10-4 = 3,556 *10 -5 mol, Esta quantidade de C2O42- é equivalente à quantidade de Ca2+ presente em 5,00 mL da amostra, pelo que a concentração de Ca2+ nesta é: [Ca2+] = 3,556 *10 -5 / 5,00 *10-3 L = 7,112 * 10 -3 M Exercícios sobre considerações gerais de métodos volumétricos 6. Uma amostra de 0,4671 g contendo hidrogenocarbonato de sódio foi dissovida e titulada com 40,72 mL de uma solução padrão de HCl 0,1067 M. Sabendo que a reacção é HCO3- + H+ -> H2O + CO2 calcule a percentagem de bicarbonato de sódio na amostra. nHCO3- = n H+ = [H+] * vH+ Substituindo: nHCO3- = 4,345 mmol o que corresponde a uma massa de NaHCO3 = 4,345 mmol * MM(NaHCO3) = 4,345 mmol * 84,007 g/mol = 0,3650 g A amostra dada é portanto: 0,3650 g / 0,4671 g = 78,14 % NaHCO3 7. O alumínio pode ser determinado por titulação com EDTA: Al3+ + H2Y2- -> AlY- + 2 H+. Uma amostra de 1,00 g contendo Al2O3 requer 20,50 mL de solução de EDTA. Sabendo que para titular 25,00 mL de uma solução 0,100 M de CaCl2 se gastou 30,00 mL de EDTA, calcule a percentagem de Al2O3 na amostra. n EDTA = n Ca2+ = [Ca2+] * v Ca2+ Substituindo : n EDTA = 0,100 M * 25,00 mL = 2,50 mmol [EDTA] = nEDTA / vEDTA = 2,50 mmol / 30,00 mL = 0,0833 M Para titular a amostra, são necessários 20,50 mL desta solução, i,e,: nAl3+ = nEDTA = [EDTA] * vEDTA = 0,0833 M * 20,50 mL = 1,708 mmol, o que corresponde a uma massa de Al2O3 : m Al2O3 = n Al2O3 * MM(Al2O3 ) = ½ nAl3+ * MM(Al2O3 ) = ½ * 1,708 mmol * 101,961 g/mol = 87,09 mg
  • 3. ou seja: 87,09 mg/1,00 g = 8,71 % de Al2O3 na amostra dada, 8. Uma amostra de 0,8040 g de um mineral de ferro foi dissolvida em ácido. Em seguida, reduziu-se todo o ferro à forma de Fe(II) e titulou-se com 47,22 mL de uma solução padrão de KMnO4 0,02242 M. Calcule os resultados desta análise em termos de % de Fe (55,847 g/mol), e %de Fe3O4 (231,54 g/mol). A reacção do analito com o reagente titulante descreve-se pela seguinte equação: MnO4- + 8 H+ + 5 Fe2+ → Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H2O nFe2+ = 5* nMnO4- = 5* [MnO4-] * vMnO4- nFe2+= 5* 0,02242 M * 47,22 mL = 5,293 mmol i,e,: mFe = 5,293 mmol * MA(Fe) = 5,293 mmol * 55,847 g/mol = 295,6 mg ,i,e, 36,77 % da amostra mFe3O4= nFe /3 * MM(Fe3O4) = 5,293 mmol /3 * 231,54 = 408,5 mg ,i,e, 50,81 % da amostra 9. O monóxido de carbono contido em 20,30 mL de uma amostra de gás foi convertido em CO2 fazendo o gás passar por um leito de pentóxido de iodo aquecido (150 ºC) I2O5 (s) + 5 CO(g) -> 5 CO2 (g) + I2(g) O iodo destilado a esta temperatura é recolhido num absorvente que continha 8,25 mL de Na2S2O32- 0,01101 M. I2 + 2 S2O32- -> 2 I- + S4O62- O excesso de Na2S2O3 titula-se por retorno com 2,16 mL de uma solução 0,0947 M de I2. Calcule a massa de CO por litro de amostra. nCO = 5* nI2 produzido nI2 produzido = ½ n S2O32- gasto na titulação n S2O32- gasto na titulação = n S2O32- inicial - n S2O32- final n S2O32- inicial = [S2O32-] * vS2O32- = 0,01101 M * 8,25 mL = 90,8 µmol n S2O32- final = 2* nI2 necessário para o titular = 2* [I2] vI2 = 2* 0,00947 M * 2,16 mL = 20,46 µmol Portanto: nCO = 5* ½ n S2O32- gasto na titulação = 5* ½ (90,8 µmol - 20,46 µmol) = 176 µmol mCO = 176 µmol* 28,01 g/mol = 4,93 mg Por litro de amostra gasosa: [CO]= 4,93 mg/20,30 mL =243 mg/L Exercícios sobre titulações de ácido-base 10. Que volume de Ba(OH)2 é necessário adicionar a 50 mL de NaOH 0,30 M para obter uma solução 0,50 M em HO- ? 2* nBa(OH)2 + nNaOH / vtotal = 0,50 M Supondo que os volumes são aditivos, vtotal = vBa(OH)2 + vNaOH, Portanto: 2* [Ba(OH)2] * vBa(OH)2 + [NaOH] * vNaOH / (vBa(OH)2 + vNaOH) =0,50 M 0,80 M * vBa(OH) 2 + 0,30 M * 50 mL / (vBa(OH)2 + 50 mL) =0,50 M 0,80 M * vBa(OH) 2 + 15 mmol =0,50 M * vBa(OH)2 + 25 mmol
  • 4. 0,30 M * vBa(OH) 2 = 10 mmol vBa(OH) 2 = 33 mL 11 Titularam-se 20,00 mL de uma solução de HCl 0,1000 M com uma solução de NaOH 0,1000 M. Calcule 11.1 o volume equivalente, e o pH da solução no ponto de equivalência. No ponto de equivalência, nHO- adicionado = nH+ presente inicialmente [HO-] vHO- = [H+] vH+ 0,1000 M vHO- = 0,1000 M * 25,00 mL vHO- = 25,00 mL pH no ponto de equivalência =7,0, uma vez que na titulação de ácido forte com base forte não se produz nenhuma partícula ácido/base com características diferentes do solvente, e portanto o pH é o pH do solvente puro, Nota: Rigorosamente, o catião Na+ em solução aquosa é um ácido fraco, mas dado o seu elevado pKa (≈14,5) e baixa concentração (0,100 M) em relação à água (55,5 M), não afectará o pH da solução. 11.2 a variação de pH entre 1% antes e 1% depois do ponto de equivalência 1% antes do volume equivalente: n H+ restante= 1% n H+ inicial = 1% 0,100 M 25,00 mL = 25 µmol Volume da solução = vH+ + vHO- = 25,00 mL + 99 % 25,00 mL= 49,75 mL [H+] = 25 µmol / 49,75 mL = 5,025 * 10-4 M pH = -log [H+] = 3,3 1% depois do volume equivalente: n HO- restante= 1% n H+ inicial = 1% 0,100 M 25,00 mL = 25 µmol Volume da solução = vH+ + vHO- = 25,00 mL + 101 % 25,00 mL= 50,25 mL [HO-] = 25 µmol / 50,25 mL = 4,975 * 10-4 M pHO = -log [HO-] = 3,3 pH =14 – pOH = 10,7 12.Titularam-se 20,00 mL de uma solução de ácido acético 0,1000 M com NaOH 5,000 * 10-2 M. Calcule: 12.1 o volume equivalente de NaOH No ponto de equivalência, nHO- adicionado = nCH3COOH presente inicialmente [HO-] vHO- = [CH3COOH] vCH3COOH 0,05000 M vHO- = 0,1000 M * 20,00 mL vHO- = 40,00 mL 12.2 o pH no início da titulação, no ponto de equivalência, 1% antes e 1% depois do ponto de equivalência e após a adição de 50,00 mL de NaOH. No início da titulação, temos uma solução de ácido fraco pH = 1/2 pKa -1/2 log [CH3COOH] pH = 1/2 *4,76 -1/2 (-1) pH =2,88 No ponto de equivalência, temos uma solução de base fraca: pH = 7,00 +1/2 pKa +1/2 log [CH3COO-] pH = 7,00 + 2,38 +1/2 log (0,0333) pH = 8,64 1% antes ponto de equivalência: pH = pKa + log ([CH3COO-]/[CH3COOH]
  • 5. pH= 4,76 + log 99 pH = 6,76 1% depois do ponto de equivalência, o excesso de NaHO equivale a 0,02 mmol, num volume de 60,40 mL, [HO-]= 0,02 mmol/60,40 mL = 3,31 * 10-4 M pH = 14 - pOH =10,52 Após grande excesso (50,00 mL) de titulante, o excesso de NaOH é: (50,00-40,00) *5,000* 10-2 M = 5,000 * 10-4 mol, num volume de 50,00+20,00 = 70,00 mL, [HO-]= 0,5000 mmol / 70,00 mL = 7,14 * 10-3 M pH = 14 - pOH =11,85 Os exercícios 13. a 16. resolvem-se de forma idêntica: 13.Titularam-se 25,00 mL de uma solução de ácido fórmico 0,1200 M com NaOH 0,1000 M. Calcule: 13.1 o volume equivalente de NaOH 13.2 o pH no início da titulação, no ponto de equivalência, 1% antes e 1% depois do ponto de equivalência e após a adição de 50,00 mL de NaOH. 14.Titularam-se 50,00 mL de NaCN 0,0500 M com HCl 0,1000 M. Calcule o pH depois da adição de 0.00 , 10.00, 25.00 e 26.00 mL de ácido. 15.Trace a curva de titulação de 10,00 mL de uma solução aquosa de ácido sulfúrico 0,1500 M com uma solução de NaOH 0,3000 M. 16. Esboce as seguintes curvas de titulação: 16.1 20,00 mL de amoníaco 0,1000 M com ácido clorídrico 0,1000 M. 16.2 25,00 mL de ácido maleico 0,1000 M com hidróxido de sódio 0,1000 M. 16.3 20,00 mL de fosfato de sódio 0,1000 M com ácido clorídrico 0,1000 M. 17.Analisou-se uma amostra de 0,7121 g de farinha de trigo pelo método de Kjeldahl: CaHbNc -----> a CO2 + ½ b H2O + ½ c (NH4)2SO4 (reacção realizada na presença de H2SO4 como catalizador) (NH4)2SO4 + OH- ---> 2 NH3 + SO42- NH3 + HCl --> NH4Cl + HClexcesso HClexcesso + NaOH -->H2O + NaCl O amoníaco formado por adição de uma base concentrada após digestão com H2SO4 foi destilado sobre 25,00 mL de HCl 0,04977 M. O excesso de HCl foi depois titulado por retorno com 3,97 mL de NaOH 0,04012 M. Calcule a percentagem de proteína na farinha. Dados: 17,5% de N na proteína da farinha. nHCl total = [HCl] vHCl = 0,04977 M * 25,00 mL = 1,244 mmol = nHCl gasto na reacção com o NH3 + nHClexcesso nHClexcesso= nNaOH necessário para o titular = 3,97 mL * 0,04012 M = 0,1593 mmol nNproteína = nNH3 formado = nHCl total – nHClexcesso = 1,244 mmol – 0,1593 mmol =1,085 mmol mNproteína = 15,20 mg mproteína = 15,20 mg/0,175 = 86,9 mg A percentagem de proteína na farinha é portanto = 0,0869 g/ 0,7121 g = 12,2 %
  • 6. 18. Determine o título rigoroso de uma solução aquosa de HCl 0,04 M, sabendo que quando se titulam 50,00 mL do ácido se gastam 50,00 mL de uma solução preparada a partir de 0,3850 g de bórax (381,37 g/mol). Na2[B4O5(HO)4]. 8H2O <-> 2 H3BO3 + 2 [B(HO)4]- + 2 Na+ + 3 H2O [B(HO)4]- + H+ <-> H3BO3 + H2O nbórax= mbórax/MM(bórax) = 0,3850 g / 381,37 g/mol = 1,0095 mmol nHCl = 2* nbórax= 20,19 mmol [HCl] = nHCl / vHCl =2,019 mmol / 50,00 mL = 0,04038 M 19. Uma solução de NaOH isenata de carbonatos tinha uma concentração 0,05118 M imediatamente depois de preparada. Exactamente 1,000 L desta solução foi exposto ao ar durante algum tempo e absorveu 0,1962 g de CO2. Calcule o erro relativo que terá lugar ao titular uma solução de ácido acético com esta solução contaminada,utilizando a fenolftaleína como indicador. nCO2 = 0,1962 g / 44,010 g/mol = 4,458 mmol nNaOHinicial= 1,000 L* 0,05118 M = 51,18 mmol O ácido carbónico é diprótico, e reage por isso com o dobro da sua quantidade de NaOH, [NaOH]final= nNaOHfinal / vNaOH = 51,18mmol – 2* 4,458 mmol /1,000 L = 0,04226 M, O erro na titulação será 0,05118 / 0,04226 = 21,11%, 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
  • 7. 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 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 (AgI) entretanto formado. Kps= [La3+] 2 [C2O42-]3 Como C2O42-= 3/2 nLa3+, a expressão acima pode ser escrita : 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- 3M 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.
  • 8. 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. É portanto necessário 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- 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.
  • 9. 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) 1,3*1025= 1,3*1025= Como nYtotal = nFe3+, isto significa que 1,3*1025 = e portanto: [Fe3+]2 = 0,10 M / α 1,3*1025 A pH = 1,0 [Fe3+] = 6,36 * 10-5 A pH = 4,0 [Fe3+] = 1,43 * 10-9 28. Uma amostra de 25,00 mL com uma concentração desconhecida de Fe3+ e Cu2+ necessitou de 16,06 mL de EDTA 0,05083 M para a titulação completa. Um volume de 50,00 mL da mesma amostra foi tratado com NH4F para proteger o Fe3+ . Em
  • 10. seguida, o Cu2+ foi reduzido e mascarado pela adição de tioureia. Após adição de 25,00 mL de EDTA 0,05083 M, o Fe3+ foi libertado do complexo com o fluoreto, formando-se um complexo com o EDTA. O excesso de EDTA consumiu 19,77 mL de Pb2+ 0,01833 M para atingir o ponto de equivalência (usando o alaranjado de xilenol como indicador). Calcule a concentração de Cu2+ na amostra. nFe3+ + nCu2+ = nEDTA = vEDTA [EDTA] = 16,06 mL * 0,05083 M = 8,163 *10-4 mol Como o volume de solução contendo os dois catiões é 25,00 mL, isto dá-nos [Fe3+] + [Cu2+ ] = 8,163 *10-4 mol / 25,00 mL = 3,265 *10-2 M Para a titulação por retorno do Fe3+ em 50,00 mL de solução , utilizou-se: nEDTAinicial = 25,00 mL * 0,05083 M = 1,2708 *10-3 mol nEDTAexcesso = n Pb2+ = 19,77 mL * 0,01883 M = 3,723 *10-4 nFe3+ = nEDTAinicial - nEDTAexcesso = 1,2708 *10-3 - 3,723 *10-4= 8,985 *10-4 mol [Fe3+] = 8,985 *10-4 mol / 50,00 mL = 1,797 *10-2 M E portanto [Cu2+ ]= 3,265 *10-2 -1,797 *10-2 =1,468 *10-2 M 29. O ião Mn+ (100,0 mL do ião metálico 0,0500 M tamponados a pH 9,00) foi titulado com EDTA 0,0500 M. 29.1 Qual o volume equivalente (Ve)? nEDTA=nMn+ vEDTA [EDTA]= vMn+ [Mn+] vEDTA 0,0500 M = 100,00 mL 0,0500 M vEDTA = 100,00 mL 29.2 Calcule a concentração de Mn+ quando V= ½ Ve V= ½ * Ve = 50,00 mL Vtotal = 100,00 + 50,00 =150,00 mL nMn+ = nMn+inicial - nEDTAadicionado = 100,00 mL 0,0500 M - 50,00 mL 0,0500 M = 2,50 mmol [Mn+] = 2,50 mmol / 150,00 mL = 0,0167 M 29.3 Sabendo que a fracção de EDTA livre que está na forma Y4- (αY4-)a pH 9,00 ´3 o,o54, e que a constante de formação (Kf ) é 1012,00 , calcule a constante de formação condicional K'f Kf = [MY4-n] / [Mn+] [Y4-] = 1012,00 [Y4-] = α [EDTA] [Y4-] = α [EDTA] Substituindo, vem: [MY4-n] / [Mn+] α [EDTA] =1012,00 [MY4-n] / [Mn+] 0,054 [EDTA] =1012,00 [MY4-n] / [Mn+] [EDTA] = Kf’=1012,00 * 0,054 = 5,4 *1011 29.4 Calcule a concentração de Mn+ quando V= Ve [MY4-n] / [Mn+] [Y4-] [MY4-n] / [Mn+] α [EDTA] = [MY4-n] / [Mn+] 0,054 [EDTA] Como nEDTA=nMn+a expressão pode ser simplificada: 1012,00 = [MY4-n] / [Mn+]2 0,054 nMY4-n = nMn+inicial = 5,00 mmol. Vtotal = 100,00 + 100,00 =200,00 mL, portanto [MY4-n] = 5,00 mmol/ 200,00 mL = 2,5 *10-2 M. Substituindo: [Mn+]2 = [MY4-n] / 1012,00 0,054 = 2,5 *10-2 M / 1012,00 0,054 [Mn+]= 2,15 *10-7 M
  • 11. 29.5 Calcule a concentração de Mn+ quando V= 1,100 Ve 1012,00=[MY4-n] / [Mn+] 0,054 [EDTA] nEDTA = nEDTAadicionado - nMn+inicial = 5,50 mmol – 5,00 mmol = 0,50 mmol, portanto como Vtotal = 210,00 mL : [EDTA]= 2,38*10-3 M nMY4-n = 5,00 mmol, logo [MY4-n]= 2,38*10-2 M. Substituindo na expressão acima: 1012,00=2,38*10-2 / [Mn+] 0,054 2,38*10-3 [Mn+]= 1,85*10-11M 30. O ião cálcio foi titulado com EDTA a pH 11, usando calmagite como indicador. Qual é a principal espécie de calmagite a pH 11? Qual é a cor que se observa antes e depois do ponto de equivalência? pH = pKa2 + log [HIn2-] / [H2In-] pH = pKa3 + log [In3-] / [HIn2-] Substituido os valores do pH e dos pK : 11 = 8,1 + log [HIn2-] / [H2In-] [HIn2-] = 794 [H2In-] 11 = 12,4 + log [In 3-] / [HIn2-] [HIn2-] = 25 [In3-] A espécie predominante é HIn 2-. Antes do ponto de equivalência a solução é azul, e depois é vermelho-vinho. 31. Um volume de amostra de 1,000 mL contendo uma quantidade desconhecida de Co2+ e Ni2+ foi tratado com 25,00 mL de EDTA 0,03872 M. Na titulação de retorno, gastou-se 23,54 mL de uma solução padrão de Zn2+ 0,02127 M (a pH 5) para atingir o ponto final do alaranjado de metilo. Simultaneamente, fez-se passar 2,000 mL da amostra por uma coluna de troca iónica (que retarda mais o Co2+ que o Ni2+). O Ni2+ que passou pela coluna foi tratado com 25,00 mL de EDTA 0,03872 M e necessitou de 25,63 mL de Zn2+ 0,02127 M para a retrotitulação. O Co2+, que emergiu mais tarde da coluna, foi também tratado com 25,00 mL de EDTA 0,03872 M. Quantos mL de solução padrão de Zn2+ 0,02127 M foram necessários apra a retrotitulação? Titulação de 1,0000 mL de amostra: nEDTAtotal = 25,00 mL * 0,03872 M = 0,9680 mmol nEDTAexcesso = nZn2+ = 23,54 mL * 0,02127 M = 0,5007 mmol nCo2+ +nNi2+ = nEDTAtotal - nEDTAexcesso = 0,4637 mmol [Co2+] + [Ni2+] = 0,4637 mmol / 1,000 mL = 0,4637 M Titulação do Ni2+ contido em 2,000 mL nEDTAtotal= 25,00 mL * 0,03872 M = 0,9680 mmol nEDTAexcesso = nZn2+ = 25,63 mL* 0,02127 M = 0,5451 mmol nNi2+ = nEDTAtotal - nEDTAexcesso = 0,4228 mmol
  • 12. [Ni2+]= 0,4228 mmol / 2,000 mL = 0,2114 M Daqui se conclui que [Co2+] = 0,4637 M - 0,2114 M = 0,2523 M Titulação do Co2+ contido em 2,000 mL nEDTAtotal= 25,00 mL * 0,03872 M = 0,9680 mmol nEDTAque reagiu = nCo2+ = 0,2523 M * 2,000 mL = 0,5046 mmol nEDTAexcesso= nEDTAtotal - nEDTAque reagiu = 0,9680 mmol- 0,5046 mmol = 0,4634 mmol vZn2+= nZn2+/ [Zn2+] = nEDTAexcesso / [Zn2+]= 0,4634 mmol / 0.02127 M = 21,79 mL 32.O ião sulfureto foi determinado por titulação indirecta com EDTA: a uma mistura contenfo 25,00 mL de Cu(ClO4)2 0,04332 M e 15 mL de tampão acetato (pH 4,5), adicionou-se 25,00 mL de solução de sulfureto e agitou-se vigorosamente. O precipitado CuS foi filtrado e lavado com água quente. Em seguida, adicionou- se amoníaco ao filtrado (que continha um excesso de Cu2+ ) até ao aparecimento da cor azul do complexo Cu(NH3)42+. Na titulação com uma solução de EDTA 0,03927 M gastou-se um volume de 12,11 mL para atingir o ponto final da murexida. Calcule a concentração de sulfureto na amostra. nCu2+excesso=nEDTA = 12,11 mL* 0,03927 M = 0,47556 mmol nCu2+inicial= 25,00 mL * 0,04332 M = 1,083 mmol nS2-= nCu2+inicial – nCu2+excesso= 0,6074 mmol [S2-]= 0,6074 mmol / 25,00 mL = 0,02430 M 38. Uma solução de triiodeto foi padronizada com óxido de arsénio (As4O6, 395,683 g/mol). A titulação de 25,00 mL de uma solução preparada por dissolução de 0,3663g de As4O6 num volume de 100,0 mL necessitou de 31,77 mL de I3-. As4O6 + 6 H2O --> 4 H3AsO3 H3AsO3 + I3- + H2O --> H3AsO4 + 3 I- + 2 H+ 38.1 Calcule a molaridade da solução de I3- MM(As4O6)=395,6828 g.mol-1 [As4O6]= 0,3663 g / 395,6828 g.mol-1 / 100,00 mL = 9,257 *10-3 M nI3- = n H3AsO3 = 4* nAs4O6 = 4* vAs4O6 / [As4O6] = 4* 25,00 mL * 9,257 *10-3 M = 9,257 *10-4 mol [I3-]=9,257 *10-4 mol / 31,77 mL = 2,914 *10-2 M 38.2 Que influência pode ter o facto do indicador de amido ser adicionado no início ou perto do ponto de equivalência? Se o amido fôr adicionado no início da titulação poderá reagir irreversivelmente com o iodo, o que o impedirá de mudar de côr no ponto de equivalência. [Peat S, Bourne EJ, Thrower RD Nature (1947) 159: 810- 811] 39. Uma amostra de 128.6 mg de proteína (58600 g/mol) foi tratada com 2,000 mL de NaIO4 0,0487 M para reagir com todos os resíduos de serina e treonina. A solução foi depois tratada com excesso de iodeto para converter o periodato que não reagiu em triiodeto: IO4- + 3 I-+ H2O -> IO3-+ I3- + 2 HO- A titulação do triiodeto exigiu 823 μL de tiossulfato 0,0988 M. 39.1 Calcule o número de resíduos de serina e treonina por molécula de proteína (ajusta para o inteiro mais próximo)
  • 13. nIO4- total = 2,000 mL * 0,0487 M = 9,74 *10-5 mol nIO4- excesso = nI3- = ½ * nS2O42- = ½ * 823 *10-6 L * 0,0988 M = 4,07 *10-5 mol nIO4- gasto = 5,67 *10-5 mol nproteína = 128,6 mg / 58600 g.mol-1 = 2.195 *10-6 mol (Ser/Thr) / proteína = nIO4- gasto / nproteína = 26 39.2 Quantos mg de As4O6 seriam necessários para reagir com o I3- libertado nesta experiência? nI3- == 4,07 *10-5 mol nAs4O6 = nI3- / 4 = 1,02 *10-5 mol mAs4O6 = nAs4O6 * MM(As4O6)= 1,02 *10-5 mol* 395,6828 g.mol-1= 404 mg 40. Dilui-se 5,00 mL de brandy num balção volumétrico de 1,000 L. O etanol de uma alíquota de 25,00 mL da solução diluída foi destilado em 50,00 mL de K2Cr2O7 0,02000 M e oxidou-se até ácido acético por aquecimento: 2 Cr2O72- + 16 H+ + 3 C2H5OH -> 4 Cr3+ + 11 H2O + 3 CH3COOH Depois de arrefecer a solução, adicionou-se ao matráz 20,00 mL de Fe2+ 0,1253 M. Em seguida, titulou-se o excesso de Fe2+ com 7,46 mL de K2Cr2O7 0,02000 M até ao ponto final do ácido difenilaminossulfónico. Calcule a % (m/v) de etanol (46,97 g/ mol) no brandy. netanol=3/2 * nCr2O72-gasto na sua oxidação Foi utilizado Cr2O72- em excesso: nCr2O72- inicial = 50,00 mL * 0,02000 M = 1,000 mmol Para determinar quanto Cr2O72- sobrou (nCr2O72-excesso) titula-se por retorno com Fe2+: 6 Fe2+ + Cr2O72- + 14 H+ → 6 Fe3+ + 2 Cr3+ + 7 H2O nFe2+inicial= 20,00 mL * 0,1253 M = 2,506 mmol nFe2+excesso= 6* nCr2O72-necessário para o titular = 6 * 7,46 mL * 0,0200 M = 0,8952 mmol nCr2O72-excesso = 1/6 * n Fe2+gasto= 1/6 * (2,506 mmol - 0,8952 mmol) = 0,2685 mmol nCr2O72-gasto na oxidação do etanol = nCr2O72- inicial - nCr2O72-excesso = 1,000 mmol - 0,2685 mmol = 0,7315 mmol netanol=3/2 * nCr2O72-gasto na sua oxidação = 1,097 mmol [brandy diluído] = 1,097 mmol / 25,00 mmol = 0,0439 M ci vi = cf vf Substituindo: ci 5,00 * 10-3 L = 0,0439 M 1,000 L ci = 8,78 M = 412 g /L = 41,2 g /100 mL = 41,2 % 41. Uma amostra de 0,2981 g de um antibiótico (sulfanilamida) em pó foi dissolvida em HCl e diluída a 100,0 mL. Transferiu-se uma alíquota de 20,00 mL para um matráz e adicionou-se 25,00 mL de KBrO3 0,01767 M. Juntou-se um excesso de KBr, para formar Br2, e tapou-se o matrás. BrO3- + 5Br- + 6 H+ -> 3 Br2 + 3 H2O Deixou-se o Br2 reagir com a sulfanilamida durante 10 minutos: sulfanilamida + 2 Br2 -> 2 H+ + 2 Br- + sulfanilamida dihalogenada
  • 14. Após este tempo, adicionou-se um excesso de KI, e titulou-se o iodo libertado com 12,92 mL de tiossulfato de sódio 0,1215 M: Br2 + 2 I- -> I2 + 2 Br- I2 + 2 S2O32- -> 2 I- + S4O62- Calcule a % (m/m) de sulfanilamida no pó. nBr2 excesso = nI2 = ½ n S2O32- = ½ * 12,92 mL * 0,1215 M = 0,7949 mmol nBr2 inicial = 3 * nKBrO3 = 3* 25,00 mL * 0,01767 M = 1,325 mmol nsulfanilamida = ½ nBr2 gasto = nBr2 inicial -nBr2 excesso = 1,325 mmol -0,7949 mmol = 0,530 mmol msulfanilamida = 0,530 mmol * 172,21 g/mol = 0,0913 g %sulfanilamida = 0,0913 g / 0,2981 g = 30,6 % 42. Uma solução amostra contém Fe(II) e Fe(III). Retiraram-se 25,00 desta amostra para um balão volumétrico de 200,0 mL, e completou-se o volume com água desionizada. Para um matrás mediu-se 15,00 mL da solução contida no balão, 20 mL de água, e tamponou-se a solução para meio fortemente ácido. Titulou-se o conteúdo do matrás com uma solução de anião permanganato 0,0203 M, tendo-se gasto 2,34 mL. Para outro matrás mediu-se 10,00 mL da solução contida no balão, acidulou-se com HCl e adicionou-se excesso de uma solução de catião Sn2+. Após reacção e remoção do catião Sn2+ sobrante, titulou-se o conteúdo do matrás com a solução de anião permanganato 0,0203 M, tendo-se gasto 3,51 mL. Calcule a concentração da amostra em Fe2+ e Fe3+. Determinação do Fe(II) MnO4- + 8 H+ + 5 Fe2+ → Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H2O nFe2+ = 5 * nMnO4- = 5 * 2,34 mL * 0,0203 M = 2,38 * 10-4 mol [Fe2+] = 2,38 * 10-4 mol/ 15,00 mL = 1,59 * 10-2 M [Fe2+]ivi =[Fe2+] f vf ci 25,00 mL = 1,59* 10-2 M * 200,00 mL [Fe2+]i = 0,127 M Determinação do Fe total Procedeu-se primeiro à redução do Fe(III) a Fe(II) 6 Cl- + Sn2+ + 2 Fe3+ → 2 Fe2+ + [SnCl6]2- A titulação do Fe(II) foi feita como anteriormente: MnO4- + 8 H+ + 5 Fe2+ → Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H2O nFe2+ = 5 * nMnO4- = 5 * 3,51 mL * 0,0203 M = 3,56 * 10-4 mol [Fe2+]total = 3,56 * 10-4 mol/ 10,00 mL = 3,56 * 10-2 M [Fetotal]ivi =[Fe2+] f vf ci 25,00 mL = 3,56* 10-2 M * 200,00 mL [Fetotal]i = 0,285 M [Fe3+]i = [Fetotal]i - [Fe2+]i = 0,285 M- 0,127 M = 0,158 M