calcolo [MN2+] libero al punto di equivalenza

[ele]

Buon pomeriggio a lei,

le espongo il problema:

Si supponga che Mn2+ 0.0100 M venga titolato con EDTA 0.005 M a pH 7,00. Qual è la concentrazione di Mn2+ libero al punto di equivalenza??

        Mn2+ + Y4- => MnY2- 

K'f = [MnY2-]/[Mn2+] [Y4-]

K'f = frazione Y4- x Kf a pH 7 = 5.0 x 10^-4 x 10^13.87 = 3.70 x 10^10

[Mn2+] = 1/2 x 0.01 M = 5 x 10^-3 M => 1 EDTA : 2 Mn2+

3.70 x 10^10 = 5 x 10^-3 - x / x2

x2 = 5 x 10^-3 / 3.70 x 10^10 = 1.35 x 10^-13 = radice quadrata 1.35 x 10^-13 = 1.16 x 10^-5 M

Vorrei sapere se lo svolgimento dell'esercizio è corretto, anche se penso che non sia corretto.

Grazie mille per la sua disponibilità.

Buona giornata.

[ele]

Spero che non mancano dei dati importanti.

[LuiCap]

Poiché la concentrazione dell'EDTA è la metà di quella dell'Mn2+, la concentrazione del complesso MnY2- al punto equivalente è:
[MnY2-] = 0,0100 mol/L V inizale di Mn2+ / 2 V iniziale Mn2+ = 0,00500 mol/L

MgY2- Mn2+ + Y4-
0,00500........0..........0
-x................+x........+x
0,00500-x......x..........x

[Mn2+][Y4-]/[MnY2-] = 1 / (5,0·10^-4 · 10^13,87) = 2,70·10^-11
2,70·10^-11 = x^2 / 0,00500-x

Risolvendo l'equazione di 2° grado si ha:
x = [Mn2+] libero = 3,67·10^-7 mol/L
pMn2+ = 6,44

[ele]

Buon pomeriggio,

Ho provato a risolvere il problema per capire, nel quale, avevo sbagliato. Ho visto che il risultato finale non è uguale al mio risultato. Il mio risultato è 7.35 x 10^-5, adesso, mi spiego meglio: x2 = 2.70 x 10^-11/ 0.005 = 5.4 x 10^-9 e x = 7.35 x 10^-5. Non ho capito una cosa: come mai, ha fatto 1/K'f.

Grazie per la sua disponibilità.

Buona giornata

[LuiCap]

Al punto equivalente praticamente tutto lo ione metallico è nella forma MnY2-, ovvero complessato.
La concentrazione di MnY2- è uguale alla concentrazione iniziale dello ione metallico, con una correzione relativa alla diluizione con il titolante:
[MnY2-] = 0,0100 mol/L V inizale di Mn2+ / 2 V iniziale Mn2+ = 0,00500 mol/L

Per calcolare la bassissima concentrazione di Mn2+ libero dobbiamo considerare la seguente reazione di dissociazione:
MgY2- Mn2+ + Y4-
Essendo questa reazione il contrario di quella di formazione del complesso MnY2-, la sua costante di equilibrio, chiamata costante di instabilità Kins sarà:
Kins = 1/Kf = 1/10^13,87 = 1,35·10^-14
È inoltre necessario conoscere la frazione di EDTA libero nella forma Y4- a pH 7, che è 5,0·10^-4.
Di conseguenza la costante di dissociazione del complesso MnY2- è:
K'ins = [Mn2+][Y4-]/[MnY2-] = 1 / (Kf · alfa(Y4-) = 1 / (10^13,87 · 5,0·10^-4) = 2,70·10^-11