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LISTA 7 VOLUMETRIA DE COMPLEXAÇÃO E REDOX EXERCÍCIOS DA LISTA 7 – Professora Anna 1) Sabendo que o valor da constante de formação efetiva do complexo Pb2+-EDTA em pH = 10,0 é 3,90 x 1017, calcule o valor de pPb em uma solução de Pb2+ 0,0250M (volume inicial = 20,0mL) após a adição de: a) 0,00mL b) 20,0mL c) 50,00mL d)60,0mL de uma solução 0,0100M de EDTA. 2) Uma solução de EDTA é padronizada contra CaCO3 de alta pureza dissolvendo-se 0,3982g do carbonato em HCl, ajustando-se o pH a 10 com um tampão e titulando com EDTA. Se 38,26mL da solução de EDTA foram gastos na titulação, qual será a molaridade do EDTA? PM(CaCO3) = 100,09 3) Determinou-se cálcio no leite em pó partindo de 1,50g da amostra e titulando-se com solução de EDTA, gastando-se 12,1mL. O EDTA foi padronizado titulando 10,0mL de uma solução de Zn2+ preparada por dissolução de 0,632g de Zn em ácido e diluindo a 1 litro. Gastou-se 10,8mL de EDTA nesta titulação. Calcular a concentração de Ca2+ no leite em ppm. PA(Zn) = 65,37 PA(Ca) = 40,08 4) Uma alíquota de 25,00mL de solução Ni2+ foi tratada com 25,00mL de EDTA 0,0528M em pH = 5,5. O EDTA residual foi titulado com uma solução de Zn2+ 0,0230M, usando-se laranja de xilenol como indicador, gastando-se 17,61mL. Calcular a concentração de Ni2+ em molaridade. 5) Uma amostra de N2H4 pesando 1,4286g foi dissolvida em água e diluída a 1 litro em balão volumétrico. Uma alíquota de 50,00mL foi titulada com solução padrão de I2, gastando 42,41mL. A solução de I2 foi previamente padronizada usando-se como padrão primário, As2O3. Pesou-se 0,4123g de As2O3, dissolvendo-se em pequena quantidade de NaOH. A titulação consumiu 40,28mL da solução de I2. Calcular a pureza da amostra de N2H4 em %(p/p). DADOS: As2O3 + 6OH - ⇌ 2AsO3 3- + 2H2O AsO3 3- + I2 + H2O ⇌ AsO4 3- + 2I- + 2H+ N2H4 + 2I2 ⇌ N2 + 4H + + 4I- PM(N2H4) = 32,045 PM(As2O3) = 197,85 6) 0,2000g de uma mistura contendo cobre é analisada iodometricamente. Calcular a porcentagem de cobre na amostra sabendo que 20,00mL de S2O3 2- 0,1000M são gastos na titulação do iodo liberado. Dados: 2Cu2++ 4I- → 2CuI + I2 I2 + 2S2O3 2- ⇌ 2I- + S4O6 2- PM(Cu) = 63,54 7) Calcular o potencial da solução para a titulação de 25,00mL de Fe2+ 0,0200M com K2Cr2O7 0,0166M, para a adição de 0,10mL e 5,20mL de titulante. Dados: Fe3+ + e- ⇌ Fe2+ E0f = 0,68V ( H+ = 1,00M) Cr2O7 2- + 14H+ + 6e- ⇌ 2Cr3+ 7H2O E 0 = 1,33V 8) Na determinação da concentração de uma amostra de água oxigenada comercial 10 volumes (rótulo), transferiram-se 25,00mL da amostra para balão volumétrico de 250mL. Uma alíquota de 25,00mL da amostra foi transferida para erlenmeyer, acidificada com H2SO4 20% e titulada com KMnO4 0,0260M, gastando 32,50mL. Calcular a concentração de H2O2 no produto comercial analisado em termos de: a) ‘volumes’ b) molaridade c) gramas/litro d) percentual (p/v) Dados: O2 + 2H + + 2e- ⇌ H2O2 E 0 = 0,682V MnO4 - + 8H+ + 5e- ⇌ Mn2+ 4H2O E 0 = 1,51V H2O2 ⇌ H2O2 PM(H2O2) = 34,02 9) Uma amostra da calcáreo pesando 400mg foi dissolvida em ácido e trtada com excesso de Na2C2O4. A solução foi alcalinizada e o precipitado de CaC2O4 foi filtrado, lavado e redissolvido em ácido diluído. A solução gastou 14,1mL de KMnO4 0,00865M para titulação. Qual é a porcentagem de cálcio no calcáreo? Dados: MnO4 - + 8H+ + 5e- ⇌ Mn2+ 4H2O 2CO2(g) + 2H + + 2e- ⇌ H2C2O4 PM(Ca) = 40,1 10) O conteúdo de cromo numa amostra de minério pesando 0,2200g é oxidado a cromato com Na2O2. A solução é acidificada e tratada com 0,7642g de FeSO4. O excesso de Fe2+ requer 9,74mL de K2Cr2O7 1,67x10 -2M para titulação. Calcular a porcentagem do Cr2O3 na amostra. Dados: 2CrO4 2- + 2H+ ⇌ Cr2O7 2- + H2O Fe3+ + e- ⇌ Fe2+ Cr2O7 2- + 14H+ + 6e- ⇌ 2Cr3+ 7H2O PA(Cr) = 51,996 PM(Cr2O3) = 151,99 PM(FeSO4) = 151,90 11) O pó alvejante, Ca(ClO)Cl, reage com iodeto em meio ácido, liberando I2: ClO- + 2I- + 2H+ ⇌ I2 + Cl - + H2O Quantos mL de Na2S2O3 0,060M são necessários para titular o I2 liberado por uma amostra de pó alvejante pesando 0,6620g que contém 10,72% de Cl? Dados: I2 + 2S2O3 2- ⇌ 2I- + S4O6 2- PM(Cl) = 35,45 PM(Ca(ClO)Cl) = 126,98 QUESTÃO 1 A) Nesse ponto, não há adição de EDTA e a concentração de Pb2+é 0,0250 mol.L-1. Portanto, 6,10250,0log]log[ 2 PbpPb pPb = 1,6 B) Vamos calcular a nova concentração inicialmente de Pb2+ e EDTA. 1 11 2 .0125,0 0,40 .0250,00,20 0,200,20 .0250,00,20 ][ Lmol mL LmolmL mLmL LmolmL Pb 1 11 .0050,0 0,40 .0100,00,20 0,200,20 .0100,00,20 ][ Lmol mL LmolmL mLmL LmolmL EDTA Observamos, nos valores acima, que há excesso de Pb2+. Assim, pela reação: 1 Pb2+ + 1 EDTA ⇌ 1 complexo(EDTA-Pb2+) A constante de formação é relativamente alta, então podemos dizer que todo EDTA adicionado consumiu a mesma quantidade de chumbo (reação completa). Portanto, 11122 .0075,0.0050,0.0125,0][][][ LmolLmolLmolPbEDTAPb Efetiva 12,20075,0log]log[ 2 PbpPb pPb = 2,12 C) Novamente, calcularemos a concentração das espécies inicialmente. 1 11 2 .0071,0 0,70 .0250,00,20 0,500,20 .0250,00,20 ][ Lmol mL LmolmL mLmL LmolmL Pb 1 11 .0071,0 0,70 .0100,00,50 0,500,20 .0100,00,50 ][ Lmol mL LmolmL mLmL LmolmL EDTA Nesse ponto, as espécies estão em quantidade estequiométrica. Logo, acabamos de identificar o PE da reação. Primeiramente, ocorre a reação EDTA/Pb2+. Assim como no item anterior, a altíssimo valor da constante de equilíbrio nos leva a reação completa, na qual há consumo total de ambas as espécies. EDTA Pb2+ Complexo (EDTA/Pb) Inicial 0,0071 0,0071 0 Reação -0,0071 -0,0071 +0,0071 Final 0 0 0,0071 Para calcular a concentração efetiva de Pb2+, consideramos o equilíbrio do complexo formado com as espécies. Logo, Complexo (EDTA/Pb) ⇌ EDTA + Pb2+ Complexo (EDTA/Pb) Pb2+ EDTA Inicial 0,0071 0 0 Reação - + + Final 0,0071- Lembramos que 17 2 1090,3 ][][ )]/([ PbEDTA PbEDTAComplexo K f 2 17 0071,01090,3 x x (onde é desprezível, temos 0,0071 – ≈ 0,0071) 10 17 1717 2 1035,1 1090,3 0071,0 1090,3 0071,0 1090,3 0071,0 x x x Então temos [Pb2+] = = 1,35X10-10 mol.L-1 Para encontrar pPb, fazemos 87,9)1035,1log(]log[ 102 PbpPb pPb = 9,87 D) Nesse ponto observaremos excesso de EDTA. Mais uma vez, começamos calculando a concentração inicialmente das espécies. 1 11 2 .00625,0 0,80 .0250,00,20 0,600,20 .0250,00,20 ][ Lmol mL LmolmL mLmL LmolmL Pb 1 11 .0075,0 0,80 .0100,00,60 0,600,20 .0100,00,60 ][ Lmol mL LmolmL mLmL LmolmL EDTA Em seguida, ocorre a reação na qual o EDTA consome todo o chumbo parar gerar o complexo. EDTA Pb2+ Complexo (EDTA/Pb) Inicial 0,0075 0,00625 0 Reação -0,00625 -0,00625 +0,00625 Final 0,00125 0 0,00625 Observamos na tabela acima que, após a reação completa, sobram 0,00125 mol.L-1 de EDTA. Esse fenômeno será sentido na reação de equilíbrio a seguir. Complexo(EDTA/Pb) ⇌ EDTA + Pb2+ Complexo (EDTA/Pb) Pb2+ EDTA Inicial 0,00625 0 0,00125 Reação - + + Final 0,00625- 0,00125+ Novamente, 17 2 1090,3 ][][ )]/([ PbEDTA PbEDTAComplexo K f xx x )00125,0( 00625,0 1090,3 17 (onde é desprezível, temos (0,0071 – ≈ 0,0071) e (0,00125 + + ≈ 0,00125)). 17 17 17 1028,1 00125,01090,3 00625,0 00125,0 00625,0 1090,3 x x Nesse caso, temos [Pb2+] = = 1,28X10-17 mol.L-1 Novamente encontramos pPB fazendo 89,16)1028,1log(]log[ 172 PbpPb pPb = 16,98 QUESTÃO 2 Alta pureza garante que praticamente todos os 0,3982 g sejam compostos por CaCO3. Logo, Número de móis de CaCO3 = mol molg g 003978,0 .09,100 3982,0 1 Ao dissolver o carbonato em HCl, temos: CaCO3 + 2HCl ⇌ Ca 2+ + 2Cl- + CO2 + H2O Pela estequiometria, 0,003978 mol de CaCO3 = 0,003978 mol de Ca 2+. O EDTA é então padronizado pela reação com Ca2+. EDTA + Ca2+ ⇌ Complexo(EDTA/Ca) Da reação acima, temos no PE: número de móis de EDTA = número de móis de Ca2+ = 0,003978 mol Se foram gastos 38,26 mL de EDTA, a molaridade de EDTA é 11 .1040,0.10398,0 26,38 003978,0 ][ LmolmLmol mL mol EDTA CONCENTRAÇÃO DE EDTA = 0,1040 mol.L-1 QUESTÃO 3 Questão típica de titulação na qual se faz os cálculos de trás para frente. Primeiro passo é partir para a espécie cuja concentração pode ser encontrada (nesse caso, a solução de zinco). Número de móis de zinco = mol molg g 0096680,0 .37,65 632,0 1 Se, após dissolvido, e essa quantidade de zinco foi diluída a 1,0L, a concentração efetiva [Zn] é: 1.0096680,0 0,1 0096680,0 ][ Lmol L mol Zn Agora partimos pra padronização do EDTA, com 10,0 mL dessa solução de Zn2+, para descobrir sua concentração. Em 10,0 mL de Zn2+ 1.0096680,0 Lmol , temos 0,096680 mmol de zinco. EDTA + Zn2+ ⇌ Complexo (EDTA/Zn) No PE da reação, número de móis de EDTA = número de móis de zinco = 0,096680 mmol Se foram gastos 10,8 mL de EDTA, sua molaridade é dada por: 1.00895,0 8,10 096680,0 ][ Lmol mL mmol EDTA Agora, por último, encontraremos a concentração do Ca2+ no leite. No começo do enunciado, a questão nos diz que a foram gastos 12,1 mL do EDTA na titulação. Número de móis de EDTA gastos = mmolLmolmL 108371,0.00895,01,12 1 Pela reação EDTA + Ca2+ ⇌ Complexo (EDTA/Ca) Temos a relação no PE: número de móis de Ca2+ = número de móis de EDTA gastos = 0,108371 mmol Tendo a massa molar do cálcio (40,08g), fazemos: Massa de Ca2+ = 40,08 g.mol-1 X 0,108371 mmol = 4,3435 mg Para encontrar o teor de Ca, em ppm, na amostra tiramos a razão entre a massa de cálcio encontrada (em mg) pela massa total da amostra de leite (em Kg). Teor de Ca = ppm Kg mg 31089,2 0015,0 3435,4 TEOR DE CÁLCIO NO LEITE = 2,89x103 ppm QUESTÃO 4 Questão típica de titulação por adição de excesso. Nessa situação, uma quantidade conhecida de EDTA é adicionada e consome todo o níquel. O excesso é então titulado, assim, descobrimos a quantidade de EDTA reagida. - A titulação do excesso de EDTA: EDTAExcesso+ Zn 2+ ⇌ Complexo (EDTA/Zn) Nessa reação, foram usados 17,61 mL de zinco 0,0230 mol.L-1. Portanto temos número de móis de Zn2+ = 0,0230 mol.L-1 X 17,61 mL = 0,40503 mmol. Da reação acima, no PE: número de móis de EDTAExcesso = número de móis de Zn 2+ = 0,40503 mmol - A titulação do Ni2+: Nessa etapa, foram adicionados 25,0 mL de EDTA 0,0528 mol.L-1. Ou seja, 25mL X 0,0528 mol.L-1 = 1,32 mmol de EDTA. A quantidade de EDTA que reagiu nessa etapa é exatamente a diferença entre o EDTA adicionado e o EDTA em excesso. EDTAReagido = EDTATotal – EDTAExcesso EDTAReagido = 1,32 mmol – 0,40503 mmol = 0,91497 mmol Portanto, essa foi a quantidade reagida com Ni2+. Pela estequiometria, EDTA + Ni2+ ⇌ Complexo (EDTA/Ni) número de móis de Ni2+ = número de móis de EDTA = 0,91497 mmol Para encontrar a molaridade [NI2+], fazemos: 12 .0366,0 0,25 91497,0 ][ Lmol mL mmol Ni [Ni2+] = 0,0366 mol.L-1 QUESTÃO 5 Mais um exercício de titulação típico que deve ser resolvido de trás para frente. Assim como na questão 3, partimos do cálculo da única espécie na qual é possível determinar a quantidade logo de início (nesse caso, As2O3). Número de móis de As2O3 = mol molg g 0020839,0 .85,197 4123,0 1 Ao dissolver essa quantidade em NaOH, observamos que é formado o dobro de arseniato: As2O3 + 6OH - ⇌ 2AsO3 3- + 2H2O Então temos mol0020839,02 = 0,0041678 mol de AsO3 3-. Vamos para padronização do I2 pela reação: I2 + AsO3 3- + H2O ⇌ 2I - + AsO4 3- + 2H+ número de móis de I2 = número de móis de AsO3 3- = 0,0041678 mol Sabemos que essa reação consumiu 40,28 mL de I2 para atingir o PE. Portanto, 114 2 .1034708,0.10034708,1 28,40 0041678,0 ][ LmolmLmol mL mol I Sabendo a concentração de I2 na solução, partimos para padronização do N2H2. Sabemos que foram consumidos 42,41 mL de I2. Então teremos: Número de móis de I2 consumidos = 42,41 mL X 0,1034708 mol.L -1 = 4,388197 mmol Observando a reação: N2H2 + 2I2 ⇌ N2 + 4H + + 4I- Chegamos à relação para o PE: 2 X ( número de móis de N2H2 ) = número de móis de I2 consumidos = 4,388197 mmol número de móis de N2H2 = mmol mmol 194098,2 2 388197,4 Essa quantidade de N2H2 proveio de uma alíquota de 50,0 mL. Portanto, 1 22 .0438819,0 0,50 194098,2 ][ Lmol mL mmol HN Como a concentração de N2H2 está expressa por litro (L -1), podemos dizer que no balão volumétrico de 1,0 mL utilizado contém exatos 0,0438819 mol de N2H2. Então expressamos a massa total de N2H2 = 0,0438819 mol X 32,045 g.mol -1 = 1,406198 g. Para encontrar o teor de N2H2 na amostra, tiramos a razão entre a massa de N2H2 e a massa total da amostra dissolvida. 9843,0 4286,1 406198,1 )( 22 g g HNTeor TEOR =98,43% de N2H2 QUEASTÃO 6 O método iodométrico é a técnica indireta, ou seja, I2 liberado que é titulado. Vamos às reações: Relação 1: 2 Cu2+ + 4I- ⇌ 2CuI + I2 Reação 2: I2 + 2S2O3 2- ⇌ 2I- + S4O6 2- Foram gastos 20,00 mL de S2O3 2- 0,1000 mol.L-1 Número de móis de S2O3 2- gastos = 20,00 mL X 0,1000 mol.L-1 = 2,0 mmol Pela reação 2, tiramos a relação no PE: número de móis de S2O3 2- = 2 X (número de móis de I2) número de móis de I2 = mmol mmol 1 2 0,2 Pela reação 1, sabemos que cada 2 mol de Cu2+ gera 1 mol de I2. Portanto, número de móis de Cu2+ = 2 X número de móis de I2 gerados Número de móis de Cu2+ = 2 X 1 mmol = 2 mmol Em seguida, acharemos a massa de cobre correspondente a 2 mmol. mgmolgmmolmassa 08,127.54,632 1 de cobre. Finalmente, o teor de Cu2+ na amostra é a razão entre a massa de cobre encontrada e a massa total da amostra. 6354,0 0,200 08,127 mg mg Teor TEOR DE COBRE = 63,54% QUEASTÃO 7 Aqui, o primeiro passo é avaliar a reação que ocorre na titulação. Somando a semi-reação de redução do dicromato com a semi-reação de oxidação do ferro II (que consiste no inverso da semi-reação de redução), temos: 6Fe2+ ⇌ 6Fe3+ + 6e- Cr2O7 2- + 14H+ + 6e- ⇌ 2Cr3+ + 7H2O Cr2O7 2- + 14H+ + 6Fe2+ ⇌ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O Vamos calcular o potencial quando volume de dicromato é 0,10 mL. Primeiro passo é calcular a nova concentração inicialmente das espécies. 15 11 .1061,6 10,25 .0166,010,0 10,00,25 .0166,010,0 ][ Lmol mL LmolmL mLmL LmolmL dicromato 1 11 .01992,0 10,25 .0200,00,25 10,00,25 .0200,00,25 ][ Lmol mL LmolmL mLmL LmolmL ferroII Observamos que, pela relação, o ferro II está em excesso. Portanto, ele consome todo o dicromato, obedecendo à estequiometria. Cr2O7 2- H+ Fe2+ Cr3 Fe3+ 7H2O Inicial 6,61X10-5 ∞ 0,01992 0 0 ∞ Reação -6,61X10-5 ∞ -3,966X10-4 +1,322X10-4 +3,966X10-4 ∞ Final 0 ∞ 0,0195234 1,322X10-4 3,966X10-4 ∞ O potencial da solução é dado pela equação de Nernst, que a 25oC é: VE Fe Fe n EE 58,0 )10966,3( 0195234,0 log 6 0592,0 68,0 ][ ][ log 0592,0 64 6 10 63 62 10 0 Agora calcularemos o potencial da solução quando 5,20 mL de titulantes são adicionados. Inicialmente, as concentrações das espécies são calculadas no novo volume: 1 11 .002858,0 2,30 .0166,02,5 2,50,25 .0166,02,5 ][ Lmol mL LmolmL mLmL LmolmL dicromato 1 11 .01655629,0 2,30 .0200,00,25 2,50,25 .0200,00,25 ][ Lmol mL LmolmL mLmL LmolmL ferroII Observando os valores acima e considerando a proporção estequiométrica (1:6), temos um excesso de dicromato. Montamos a tabela de reação e fazemos o consumo total do Fe2+obedecendo a proporção: Cr2O7 2- H+ Fe2+ Cr3 Fe3+ 7H2O Inicial 0,002858 ∞ 0,01655629 0 0 ∞ Reação -0,002759 ∞ -0,01655629 +0,0055188 +0,01655629 ∞ Final 0,000099 ∞ 0 0,0055188 0,01655629 ∞ Novamente, o potencial da solução é dado pela equação de Nernst. Dessa vez, a espécie em excesso é o dicromato, então: VE OCr Cr n EE 34,1 000099,0 0055188,0( log 6 0592,0 33,1 ][ ][ log 0592,0 2 10 2 72 23 10 0 0,58V e 1,34V QUEASTÃO 8 Começamos com a titulação da H2O2. Já de início, sabemos que foram usados 32,5mL de KMnO4 0,0260 mol.L -1. Então, número de móis de KMnO4 gastos = mmolLmolmL 0845,0.0260,05,32 1 Agora, montamos a equação para podermos relacionar a quantidade de KMnO4 gasta com a quantidade de H2O2 na alíquota. MnO4 - + 8H+ + 5e- ⇌ Mn2+ + 4H2O (X2) H2O2 ⇌ O2 + 2H + + 2e- (X5) 5H2O2 + 2MnO4 - + 6H+ ⇌ 2Mn2+ + 8H2O Na soma das semi-reações acima multiplicamos os coeficientes por 2 e 5, respectivamente, para preservar a neutralidade eletrônica. Da equação resultante, tiramos a relação no PE: 2 X (número de móis de H2O2) = 5 X (número de móis de MnO4 -) (número de móis de H2O2) = 2,1125mmol0845,0 2 5 mmol Lembrando que essa quantidade está presente na alíquota de 25 mL titulada, a concentração da amostra é: 1 22 .085,0 0,25 1125,2 ][ Lmol mL mmol OH Acabamos de encontrar a concentração de peróxido na amostra diluída no balão. Em seguida encontraremos a concentração na amostra comercial. Pensamos assim: O número de móis totais de H2O2 no balão é: CONCENTRAÇÃO X VOLUME = 0,085 mol.L-1 X 250 mL = 21,125 mmol Sabemos que todo peróxido no balão veio dos 25 mL que foram adicionados do produto comercial. Então, todos esses 21,125 mmol estão contidos nesses 25 mL. Logo, 1 22 .854,0 0,25 125,21 ][ Lmol mL mmol OH comercial [H2O2] = 0,845 mol.L -1 Para encontrar a concentração em ‘volume’, observamos a reação de decomposição da água oxigenada e faremos uma regra de três simples. H2O2 ⇌ H2O + ½O2(g) Sabemos que, nas CNTP, 1 mol de qualquer gás ocupa 22,4 L. Então, é válida a relação: 1mol de O2 ---------------- 22,4 L ½ mol de O2 ---------------- 11,2 L Vemos que na reação acima 1 mol de H2O2 gera ½ mol de O2. Então, 1 mol de H2O2 ------------- ½ mol de O2 ------------- 11,2L (chamaremos L de “volume”) Logo, 1 mol de H2O2 ----------- 11,2 volumes 0,845 mol de H2O2 ------------ V V = 9,46 volumes A concentração em g.L-1 é facilmente encontrada fazendo: 111 22 .7469,28.02,34.854,0)( LgmolgLmolOHConc comercial Concentração de H2O2 = 28,7 g.L -1 A concentração percentual em p/v: %87,2 10 .7469,28 10 )( (%)/ 1 22 LgOHConc vp comercial p/v = 2,87% QUESTÃO 9 Começaremos calculando a quantidade de permanganato usado na titulação do oxalato de cálcio (como foi diluído em ácido, formou ácido oxálico). Número de móis KMnO4 = 14,1 mL X 0,00865 mol.L -1 = 0,121965 mmol O próximo passo é montar a reação para identificar a estequiometria: MnO4 - + 8H+ + 5e- ⇌ Mn2+ + 4H2O (X2) H2C2O4 ⇌ 2CO2 + 2H + + 2e- (X5) 2MnO4 - + 6H+ + 5H2C2O4 ⇌ 2Mn 2+ + 8H2O + 10CO2 Da reação acima, obtemos a seguinte relação no P.E.: 5 X (número de móis de MnO4 -) = 2 X (número de móis de H2C2O4) número de móis de H2C2O4 = mmolmmol 3049125,0121965,0 2 5 Portanto, sabemos a quantidade de ácido oxálico titulada. Lembramos que a quantidade ácido oxálico é igual a quantidade de cálcio. CaC2O4 + 2H + ⇌ H2C2O4 + Ca 2+ Então, número de móis Ca2+ = número de móis de H2C2O4 = 0,3049125mmol Devemos expressar esse valor em termos de massa. Assim, Massa de Ca2+ = 0,3049125 mmol X 40,1 g.mol-1= 12,22699125 mg Finalmente, o teor de cálcio na amostra é a razão entre a massa de Ca2+ encontrada e a massa total da amostra de calcário. Teor = 03057,0 400 2699125,12 mg mg 0,03057 = 3,06% TEOR DE CÁLCIO = 3,06% QUESTÃO 10 Vamos resolver por etapas. Na primeira etapa, todo Cr2O3 é oxidado a CrO4 -. Não nos interessa conhecer a reação exata que ocorre nessa etapa, mas é importante perceber que cada 1 mol de C2O3 gera 2 mol de CrO4 2- 2432 2CrOOCr OXIAÇÃO Dessa reação, chegamos a relação 1: Relação 1: 1 mol de Cr2O3 ---------- 2 mol de CrO4 2- Na etapa seguinte, ao acidular a solução, o cromato é convertido a dicromato. Agora, 2 mol de cromato geram 1 mol de dicromato. OHOCrHCrO 2 2 72 2 4 22 Com isso, chegamos à relação 2: Relação 2: 2 mol de CrO4 2- ---------- 1 mol de Cr2O7 2- Juntando as relações 1 e 2, temos: 1 mol de Cr2O3 ---------- 2 mol de CrO4 2- ---------- 1 mol de Cr2O7 2- Por fim, chegamos a relação 3: Relação 3: 1 mol de Cr2O3 ---------- 1 mol de Cr2O7 2- Pronto! Agora, a quantidade de Cr2O3 já está relacionada com a quantidade de Cr2O7 2- que iremos encontrar a seguir. Vamos à reação da titulação: Cr2O7 2- + 14H+ +6e- ⇌ 2Cr3+ + 7H2O Fe2+ ⇌ Fe3+ + e- (X6) Cr2O7 2- + 14H+ + 6Fe2+- ⇌ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O Assim como na QUESTÃO 4, trata-se de uma titulação de excesso. Foram gastos 9,74 mL de Cr2O7 2- 0,0167 mol.L-1. Logo, número de móis de Cr2O7 2- = 9,74 mL X 0,0167 mol.L-1 = 0,162658 mmol Olhando para reação, temos a relação: Número de móis de Fe2 = 6 X (Número de móis de Cr2O7 2-) Número de móis de Fe2 = 6 X 0,162658 mmol = 0,975948 mmol (EM EXCESSO) Acabamos de encontrar a quantidade de ferro em excesso. Sabemos que foram adicionados 0,7642g de FeSO4 (isto é, 5,003 mmol). Para calcular a quantidade de ferro reagida fazemos: Número de móis reagidos = número de móis totais – número de móis em excesso Número de móis reagidos = 5,003 mmol – 0,975948 mmol = 4,059934 mmol O valor encontrado é relacionado ao Fe2+ reagido com o dicromato na primeira etapa. Assim, pela estequiometria da reação: Número de móis de Fe2 = 6 X (Número de móis de Cr2O7 2-) (Número de móis de Cr2O7 2-) = mmol mmol 6758322,0 6 059934,4 Agora, pela Relação 3, temos: Número de móis de Cr2O3 = 0,675822 mmol Passando esse valor para massa, fazemos: Massa de Cr2O3 = 151,99 g.mol -1 X 0,675822 mmol = 102,7197 mg = 0,1027197g Finalmente, o teor de óxido é a razão da massa de Cr2O3 encontrada pela massa de minério analisada. 4669,0 2200,0 1027197,0 g g teor Logo, percentual = 46,69% = 46,7% TEOR DE ÓXIDO DE CROMO NA AMOSTRA = 46,7% QUESTÃO 11 Essa questão é bem simples. A primeira coisa a se atentar é o teor de cloro na amostra: 10,72%. A amostra pesa 0,6620g, portanto, Massa de cloro = gg 2100966,7%72,106620,0 Então, podemos descobrir quantos mol de cloro (massa molar = 35,45) tem na amostra fazendo: Número de móis de cloro = mmolmol molg g 00187,21000187,2 .45,35 100966,7 3 1 2 Se observarmos a fórmula molecular, Ca(ClO)Cl, cada 1 mol de alvejante tem 2 mol de cloro. Portanto, a quantidade molar de Ca(ClO)Cl na amostra é exatamente a metade da quantidade de cloro encontrada. Assim, Número de móis de Ca(ClO)Cl = mmol mmol 000935,1 2 00187,2 O próximo passo é analisar as reações envolvidas e considerar as estequiometrias. ClO- + 2I- ⇌ I2 + Cl - + H2O Nessa reação, temos que 1 mol de ClO- gera 1 mol de I2. Logo, todos os 1,000935 mmol calculados acima são convertidos em 1,000935 mmol de I2. Para a reação: I2 + 2S2O3 2- ⇌ 2I- + S4O6 2- É válido que, no P.E.: Número de móis de S2O3 2- = 2 x número de móis de I2 Número de móis de S2O3 2- = 2 x 1,000935 mmol = 2,00187 mmol Finalmente, se a concentração do S2O3 2- é 0,0600 mol.L-1 e queremos usar 2,00187 mmol, usamos a relação: mL Lmol mmol çãoconcentrra moisdenumero volume 36,33 .0600,0 00187,2.. 1 VOLUME DE S2O3 2- = 33,36 mL