calcolare pMn2+

[ele]

Buona serata a lei, 

le espongo il problema svolto. Vorrei sapere se l'esercizio è corretto.

Testo del problema:

Considerare la titolazione di 25 ml di MnSO4 0.0200 M con EDTA 0.0100 M in una soluzione tamponata a pH 8.00.
Calcolare pMn2+ a ciascuno dei seguenti volumi di EDTA aggiunto: 0 ml; 20 ml; 40 ml; 49 ml; 50 ml; 50.1 ml; 55 ml; 60 ml


MnSO4 => Mn2+ + SO42-

Mn2+ + EDTA => MnY2-

K'f = [MnY2-] / [Mn2+] [EDTA]

K'f = frazione di EDTA x Kf = 10^13.87 x 5.6 x 10^-3 = 4.15 x 10^11 


a)aggiunta di 0 ml
pMn2+ = -log [Mn2+] = -log 0.02 = 1.7

b)aggiunta 20 ml
moli MnSO4 = 25 x 0.020 = 5 x 10^-4 moli
moli EDTA = 20 x 0.01 = 2 x 10^-4 
moli in eccesso = 5 x 10^-4 - 2 x 10^-4 = 3 x 10^-4
V totale = 25 + 20 = 45 ml = 0.045
Mn2+ = 3 x 10^-4 / 0.045 = 6.67 x 10^-3 moli
[Mn2+] = Mn2+ x frazione di EDTA = 6.67 x10^-3 x 5.6 x 10^-3 = 3.75 x 10^-5 M
p[Mn2+] = -log 3.75 x 10^-5 = 4.43

c)aggiunta 40 ml
moli MnSO4 = 25 x 0.020 = 5 x 10^-4 moli
moli EDTA = 40 x 0.01 = 4 x 10^-4 moli
moli in eccesso = 5 x 10^-4 - 4 x 10^-4 = 10^-4 moli
V totale = 25 + 40 = 65 = 0.065 litri
Mn2+ = 10^-4 / 0.065 = 1.54 x 10^-3 
[Mn2+] = 1.54 x 10^-4 x 5.6 x 10^-3 = 8.624 x 10^-7 M
p[Mn2+]= -log 8.624 x 10^-7 = 6.065

d)aggiunta 49.9 ml
moli MnSO4 = 25 x 0.020 = 5 x 10^-4 moli
moli EDTA = 49.9 x 0.01 = 4.99 x 10^-4 moli 
moli in eccesso = 5 x 10^-4 - 4.99 x 10^-4 = 10^-6 moli
V totale = 25 + 49.9 = 74.9 = 0.0749 litri
[Mn2+] = 10^-6 / 0.0749 = 1.33 x 10^-5 moli
p[Mn2+] = -log 1.33 x 10^-5 = 4.88

e)aggiunta 50 ml
moli MnSO4 = 25 x 0.020 = 5 x 10^-4 moli
moli EDTA = 50 x 0.01 = 5 x 10^-4 moli
V totale = 50 + 25 = 75 = 0.075 litri
[Mn2+] = [EDTA] = 5 x 10^-4 / 0.075 = 6.7 x 10^-3 M

K'f = [MnY2-] / [Mn2+] [EDTA] = 6.7 x 10^-3 / x2 = 4.15 x 10^11
[Mn2+] = radice quadrata 6.7 x 10^-3 / 4.15 x 10^11 = 1.61 x 10^14 = 1.27 x 10^-7
p[Mn2+] = -log 1.27 x 10^-7 = 6.89

f)aggiunta 50.1 ml
moli MnSO4 = 25 x 0.020 = 5 x 10^-4 moli
moli EDTA = 50.1 x 0.01 = 5.01 x 10^-4 moli
moli in eccesso = 5.01 x 10^-4 - 5 x 10^-4 = 10^-6 moli
[EDTA] = 10^-6 /0.0751 = 1.33 x 10^-5 M
[MnY2-] = 5 x 10^-4 / 0.0751 = 6.66 x 10^-3 M

K'f = [MnY2-]/[Mn2+] [EDTA] = 4.15 x 10^11 = 6.66 x 10^-3 / 1.33 x 10^-5 x X 
[Mn2+] = 6.66 x 10^-3 / 4.15 x 10^11 x 1.33 x 10^-5 = 1.21 x 10^-9 M
pMn2+ =-log 1.21 x 10^-9 = 8.92

g)aggiunta 55 ml 
moli MnSO4 = 25 x 0.020 = 5 x 10^-4 moli
moli EDTA = 55 x 0.01 = 5.5 x 10^-4 moli
moli in eccesso = 5.5 x 10^-4 - 5 x 10^-4 = 5 x 10^-5 moli
V totale = 55 + 25 = 80 = 0.08 litri
[EDTA] = 5 x 10^-5 / 0.08 = 6.25 x10^-4 M
[MnY2-] = 5 x10^-4 / 0.08 = 6.25 x 10^-3 M 

K'f = [MnY2-]/[Mn2+] [EDTA]  = 4.15 x 10^11 = 6.25 x 10^-3 / X x 6.25 x 10^-4 
[Mn2+] = 6.25 x 10^-3 / 4.15 x 10^11 x 6.25 x 10^-4 = 2.41 x 10^-11 M 
p[Mn2+] = -log 2.41 x 10^-11 = 10.62

Grazie per la sua disponibilità.

Buona serata.

[ele]

Buongiorno a lei,
il testo dell'esercizio è stato scritto correttamente...

[LuiCap]

Appena ho un attimo libero rifaccio tutti i calcoli, sono un tot!!!
Sicuramente al primo sguardo posso dirti che c'è qualcosa che non va, perché il pMn2+ deve avere un andamento crescente e non altalenante.
Il quarto punto è 49 o 49,9 mL di EDTA???

[ele]

Il quarto punto è 49, anzi, mi ero dimentica di scriverlo. Le chiedo scusa.
Le scrivo la risoluzione del punto 49 ml.
Aggiunta 49 ml:
moli MnSO4 = 25 x 0.02000 M = 5 x 10^-4 moli
moli EDTA = 49 x 0.01 M = 4.9 x 10^-4 moli
V totale = 25 + 49 = 74 = 0.074 litri
moli in eccesso = 5 x 10^-4 - 4.9 x 10^-4 = 10^-5 moli
[Mn2+] = 10^-5 / 0.074 = 1.33 x 10^-4 M
p[Mn2+] = -log 1.33 x 10^-4 = 3.876 = 3.88

Grazie per la sua disponibilità.

[LuiCap]

Sono sbagliati i calcoli ai volumi 20 e 40, che, essendo prima del punto equivalente, vanno risolti come per i volumi 49 e 49,9:

20 mL pMn2+ = 2,18
40 mL pMn2+ = 2,81

Manca il segunte:
60 mL pMn2+ = 10,92

[ele]

Ha ragione. Mi sono dimentica di scrivere lo svolgimento dell'aggiunta di 60 ml di EDTA.
Grazie mille per la sua disponibilità.