Uma aliquota de 5,0 \mathrm{~mL} de amostra de água sanitária foi transferida para um erlenmeyer de 250 mL , juntamente com 2,0 \mathrm{~mL} de solução de \mathrm{KI} 10 \% e 4 mL de ácido sulfúrico 1,0 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}. Com o auxílio de uma bureta iniciou-se a titulação com solução padrão de \mathrm{Na}_{2} \mathrm{~S}_{2} \mathrm{O}_{3}, 0,16 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} até cor amarelo claro. Adicionou-se 5 mL de suspensão de amido e continuou-se a titulação até o ponto de viragem em 20,6 mL . Calcule o teor de cloro ativo na água sanitária em \% de \mathrm{NaClO}(\mathrm{m} / \mathrm{v})(\mathrm{MM} \mathrm{NaClO}=74,44 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}) (3,0 pontos)

Passo 1

O enunciado descreve uma titulação iodométrica de uma alíquota de 5,0\text{ mL} de água sanitária com solução de \mathrm{Na_2S_2O_3} 0,16\text{ mol/L}, após liberação de I_2 pela reação do \mathrm{ClO^-} com \mathrm{I^-}. Precisamos usar as reações redox envolvidas, calcular os mols de tiossulfato consumidos, relacionar à quantidade de \mathrm{ClO^-} presente na alíquota e expressar o resultado em \% m/v de \mathrm{NaClO} (MM =74{,}44\text{ g/mol}).

Passo 2

Analisando as reações:
\mathrm{ClO^-} + 2\,\mathrm{I^-} + 2\,\mathrm{H^+} \longrightarrow I_2 + \mathrm{Cl^-} + H_2O
I_2 + 2\,\mathrm{S_2O_3^{2-}} \longrightarrow 2\,\mathrm{I^-} + \mathrm{S_4O_6^{2-}}
Da primeira equação, 1 mol de \mathrm{ClO^-} gera 1 mol de I_2. Da segunda, 1 mol de I_2 consome 2 mol de \mathrm{S_2O_3^{2-}}. Logo,
1\;\text{mol de }\mathrm{ClO^-}\longleftrightarrow 2\;\text{mol de }\mathrm{S_2O_3^{2-}}.

Passo 3

Calculamos os mols de tiossulfato usados na titulação:
n_{\mathrm{S_2O_3^{2-}}} = C\cdot V = 0,16\;\mathrm{mol/L}\times 0,0206\;\mathrm{L} = 0,003296\;\mathrm{mol}.

Passo 4

Pela estequiometria, os mols de \mathrm{ClO^-} na alíquota são
n_{\mathrm{ClO^-}} = \frac{n_{\mathrm{S_2O_3^{2-}}}}{2} = \frac{0,003296}{2} = 0,001648\;\mathrm{mol}.

Passo 5

Convertendo para massa de \mathrm{NaClO}:
m = n_{\mathrm{ClO^-}}\times M_m = 0,001648\;\mathrm{mol}\times 74,44\;\mathrm{g/mol} = 0,1226\;\mathrm{g}
essa massa está contida em 5,0\text{ mL} da amostra.

Passo 6

O teor em \% m/v (gramas de NaClO por 100 mL de solução) é
\%\;m/v = \frac{0,1226\;\mathrm{g}}{5,0\;\mathrm{mL}}\times 100 = 2,45\%\.

Resposta

O teor de cloro ativo na água sanitária é aproximadamente 2,45\% m/v de \mathrm{NaClO}.

Exercícios relacionados