O teor de cálcio em uma amostra de água de rejeito industria...

Análise da Questão:

O tema central desta questão é a volumetria de complexação, um método analítico usado para determinar a concentração de íons metálicos em uma solução. Esta técnica é frequentemente utilizada com o reagente EDTA (ácido etilenodiaminotetracético), que forma complexos estáveis com íons metálicos, como o cálcio.

Para resolver esta questão, é importante entender que a titulação é um processo onde uma solução de concentração conhecida (o titulante) é usada para determinar a concentração de um analito em uma solução desconhecida. Aqui, o EDTA serve como o titulante, enquanto o íon cálcio é o analito.

Explicando a Resposta Correta:

A alternativa correta é a C – certo. Para justificar essa escolha, devemos calcular a concentração de cálcio na amostra de água de rejeito industrial. A titulação utilizou 38,0 mL de EDTA com uma concentração de 0,01 mol/L. A quantidade de substância (número de mols) de EDTA usada é dada por:

n = C × V = 0,01 mol/L × 0,038 L = 3,8 × 10^-4 mol

Como o EDTA reage em uma proporção de 1:1 com o cálcio, a quantidade de mols de cálcio é a mesma. Dessa forma, a concentração de cálcio na amostra de 5,00 mL (0,005 L) pode ser calculada:

Concentração de Ca²⁺ = (3,8 × 10^-4 mol) / 0,005 L = 0,076 mol/L

Convertendo para gramas por litro, usando a massa molar do cálcio (40,08 g/mol):

Teor de cálcio = 0,076 mol/L × 40,08 g/mol = 3,04608 g/L

Portanto, o teor de cálcio é superior a 3,0 g/L, confirmando que a afirmação é correta.

Comentário Final: A questão exige que o aluno entenda bem o conceito de volumetria de complexação, a química do EDTA e os cálculos estequiométricos associados à titulação. Praticar esses tipos de cálculos e compreender a química dos complexos formados são chaves para se sair bem em questões semelhantes.

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Bizu: Não lembra das fórmulas? Olhe para as unidades:

Multiplicamos a concentração molar do EDTA pelo volume da titulação e massa molar do cálcio e depois dividimos pelo volume da amostra.

resultado: 3,04 g/L

0,038 ml EDTA x 0,01 mol/l EDTA = 5ml de Ca x ? mol/l

?= 0,076 mol/L

1 mol de calcio ------------ 40g

0,076 mol de calcio ------ x

x= 3,04 g de calcio

1 mol de EDTA reage com 1 mol de cálcio

EDTA:

n = C.V → n = 0,01mol∙L -1 .0,038L = 0,00038mol

1 mol de Ca ______ 40 g

0,00038 mol de Ca _______ x

x = 0,0152 g de Ca

Ca:

C = m/V → C = 0,0152mol∙L -1 .0,005L = 3,04 g/L