2ª Questão (6,0 pontos): Uma amostra de um sal de massa igual a
, contendo cloreto (
), foi dissolvida e cuidadosamente transferida para um balão volumétrico de
(balão 1) que teve seu volume completado com água destilada e homogeneizado. Do balão 1, uma alíquota de
foi retirada, e transferida para um balão volumétrico de
(balão 2) que também teve o seu volume completado com água destilada e, na sequência, a solução foi homogeneizada. Do balão 2, foi retirada uma alíquota de
e transferida para um Erlenmeyer. Usando o método de Mohr, a alíquota de
foi titulada com uma solução padronizada de nitrato de prata (
) com concentração igual a
. Ao final da titulação, observou-se que um volume de
de
foi consumindo. Assim, considerando todas essas informações, responda o que se pede: Dados:
a) (1 ponto) Calcule a quantidade de
, mols, na alíquota titulada.
b) (
ponto) Calcule a concentração, em
, de
no balão 2 .
c) (1 ponto) Calcule a concentração, em mol
, de
na alíquota de
.
d) (1 ponto) Calcule a quantidade de
, em mols, no balão 1 .
e) (1 ponto) Calcule a massa, em gramas, de
no balão 1 .
f) (1 ponto) Calcule o teor, % (m/m), de
na amostra.
a) (1 ponto) Calcule a quantidade de
b) (
c) (1 ponto) Calcule a concentração, em mol
d) (1 ponto) Calcule a quantidade de
e) (1 ponto) Calcule a massa, em gramas, de
f) (1 ponto) Calcule o teor, % (m/m), de
Passo 1
O enunciado fornece uma amostra de massa
contendo
. A amostra foi dissolvida e completada para
no balão 1. Do balão 1 foi retirada uma alíquota de
e transferida para o balão 2, completando-se este para
. Do balão 2 foi retirada uma alíquota de
que foi titulada com
de concentração
e consumiu-se
de titulante. Dados:
.\n\nO enunciado pede, separadamente, calcular:\n(a) a quantidade de
em mols na alíquota titulada (,10,00 mL,);\n(b) a concentração de
no balão 2 (
);\n(c) a concentração de
na alíquota de
(essa alíquota é a retirada do balão 1 antes da diluição);\n(d) a quantidade de
, em mols, no balão 1 (volume total
);\n(e) a massa de
no balão 1, em gramas;\n(f) o teor
(m/m) de
na amostra original.\n\nDados numéricos importantes (retirados do enunciado):
, volumes:
,
,
,
, titulante:
,
.
Passo 2
Primeiro encontramos a quantidade de mols de
adicionada na titulação. A relação básica da titulação é a definição de quantidade de substância:
onde
é o número de mols,
é a concentração em
e
é o volume em litros. Convertendo o volume do titulante para litros:
. Portanto:
Passo 3
Calculemos o produto do passo anterior. Multiplicando:
No método de Mohr a reação é
que tem estequiometria
. Logo a quantidade de
titulada (na alíquota de
) é igual a
:
Passo 4
Agora encontramos a concentração de
no balão 2. A alíquota titulada tinha volume
. A concentração na solução do balão 2 é dada por
Substituindo:
Interpretação: esse é o valor de concentração de
na solução do balão 2 (após a diluição para
).
Passo 5
Agora queremos a concentração de
na alíquota de
(que é a solução retirada do balão 1 antes de diluir para o balão 2). Antes de calcular, recorde a relação de diluição: ao transferir uma alíquota de volume
de uma solução de concentração
e completar para um volume final
, a concentração final
na nova solução é
No nosso caso
,
e
. Queremos
(concentração na alíquota de
, que é igual à concentração no balão 1). Reorganizando:
Substituindo:
Passo 6
Calculemos o fator de diluição:
. Então
Observação prática: a concentração na alíquota de
(isto é, a concentração no balão 1) é
.
Passo 7
Com
em mãos, calculamos a quantidade de
no balão 1 (volume total
). Usando
:
Passo 8
Agora convertemos essa quantidade de mols em massa usando a massa molar fornecida. A massa é dada por
Substituindo
e
:
Arredondando de forma prática mantemos por exemplo cinco casas significativas:
(mas deixei o valor completo para referência).
Passo 9
Finalmente, o teor percentual em massa (
m/m) do ânion cloreto na amostra é
Substituindo
e
:
Arredondando razoavelmente:
.
Resposta
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)