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

Para resolver esta questão de concursos públicos sobre equilíbrio químico e complexação, precisamos compreender alguns conceitos fundamentais sobre a titulação com EDTA (ácido etilenodiamino tetra-acético) e a importância do controle de pH nesses processos.

Tema Central da Questão: O problema gira em torno do uso do EDTA em titulações para determinar a concentração de íons metálicos, como o cálcio, em uma solução. Em especial, a questão aborda a necessidade de controle de pH durante esta análise.

Resumo Teórico: O EDTA é um agente quelante que se liga fortemente a íons metálicos, formando complexos estáveis. Esta propriedade é utilizada em titulações para determinar a concentração de íons metálicos em soluções. O controle de pH é crucial porque a complexação do EDTA com íons metálicos depende do pH da solução. Geralmente, a complexação é mais eficaz em soluções com pH levemente alcalino (em torno de 10), porque o EDTA se encontra na sua forma mais reativa (o íon Y⁴⁻) nesta faixa de pH.

Justificativa da Alternativa Correta: A alternativa correta é E - Errado. O enunciado afirma que as titulações de complexação com EDTA devem ser realizadas em pH ácido para evitar a formação de hidróxidos dos metais de interesse. Isso está incorreto. Na verdade, a complexação com EDTA necessita de um pH levemente alcalino para evitar a precipitação de hidróxidos metálicos e promover a complexação ideal. A faixa de pH recomendada, geralmente, é em torno de 10, onde o EDTA tem maior eficiência para complexar cátions metálicos, como o cálcio.

Análise da Alternativa Incorreta: A afirmação de que a titulação deve ocorrer em pH ácido está equivocada. Em pH ácido, o risco de precipitação de hidróxidos se reduz, mas a capacidade do EDTA de complexar íons metálicos também é comprometida, pois não estaria na sua forma mais reativa. Assim, a operação fora da faixa ideal de pH pode levar a resultados imprecisos e ineficazes.

Se você compreendeu a necessidade de um controle de pH adequado no processo de titulação com EDTA, está no caminho certo para entender as nuances da química analítica e da complexação. É fundamental sempre considerar essas condições experimentais para garantir a precisão dos resultados.

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Não preferencialmente pH ácido.

Para evitar a formação de hidróxidos, usa-se um agente complexante auxiliar para manter o cátion em solução. 

Fonte: Fundamentos de Química Analítica, Skoog

Gabarito: ERRADO

As titulações com EDTA ocorrem em pH controlado, à medida que o pH diminui aumenta a formação de hidróxidos e com isso a capacidade ligante do EDTA fica prejudicada. No entanto conforme se aumenta o pH, aumenta tb a seletividade do EDTA (LEMBRANDO QUE O EDTA POR SI SÓ NÃO É SELETIVO), e com isso podem surgir inconvenientes como a precipitação de alguns compostos, por isso são utilizados tampões para que não haja precipitação e mantenha a seletivade do EDTA em determinado pH alcalino.

Analisando por partes, temos:

"Titulações de complexação com EDTA devem ser realizadas com pH controlado(...)"

CERTO, pois a formação do complexo vai depender do PH do meio.

"(...)preferencialmente pH ácido, para evitar a formação de hidróxidos dos metais de interesse."

ERRADO. O EDTA precisa que seus prótons sejam dissociados para conseguir se ligar com o metal. Com a diminuição do PH, ocorre a diminuição da concentração de ligante livre para formar o complexo, pois ocorre deslocamento do equilíbrio e a tendência é que o ligante mantenha seus prótons, dificultando a formação do complexo com o metal.

GABARITO, portanto, ERRADO.

Qual o teor de cálcio encontrado nessa amostra?

Para determinar a dureza da água, no caso Ca, usa pH próximo de 10.