Uma amostra de
de um conhaque foi diluída para
em um balão volumétrico. O etanol
contido em uma alíquota de
da solução diluída foi destilado e recolhido em
de
, sendo oxidado a ácido acético por aquecimento. A reação é:
Após o resfriamento,
de uma solução de
foi pipetada no frasco. O excesso de
foi titulado com
de
padrão até a indicação do ponto final pelo ácido difenilaminossulfônico. Calcule a porcentagem (
) de etanol no conhaque.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem um exercício de química envolvendo diluição, reações de oxidação-redox e titulação para determinar a porcentagem de etanol em um conhaque. Vamos precisar usar conceitos de estequiometria, diluição de soluções e reações redox. Vamos destrinchar isso passo a passo para chegar à resposta final.
Passo 2
Primeiro, vamos entender as diluições que ocorreram:
-
Diluição inicial: Você pegou 5,00 mL de conhaque e diluiu para 1,000 L (1000 mL).A fórmula da diluição é:Onde:
-
= concentração inicial (desconhecida, que queremos encontrar depois) -
mL -
mL
-
-
Aliquota para destilação: Da solução diluída, 25,00 mL foram usados para destilar o etanol.Então, a concentração do etanol na solução diluída será ajustada de acordo com as diluições.
Passo 3
Agora, vamos analisar a reação química fornecida:
Essa é uma reação de oxidação onde o etanol (
) é oxidado a ácido acético (
) pelo dicromato de potássio (
).
A estequiometria da reação nos diz que 3 mols de etanol reagem com 2 mols de dicromato de potássio.
Passo 4
Vamos calcular quantos mols de dicromato de potássio (
) foram usados inicialmente na reação com o etanol.
A concentração da solução de
é 0,02000 mol/L e o volume usado foi 50,00 mL = 0,05000 L.
Então:
Passo 5
Com base na estequiometria da reação, 2 mols de
reagem com 3 mols de
.
Então, podemos calcular os mols de etanol que reagiram:
Passo 6
Agora, vamos considerar que esses 0,001500 mol de etanol estavam nos 25,00 mL da solução diluída que foi destilada. Isso significa que a concentração de etanol na solução diluída é:
Passo 7
Lembre-se que a solução diluída foi preparada a partir de 5,00 mL de conhaque diluído para 1000 mL. Vamos usar a fórmula da diluição para encontrar a concentração de etanol na solução original (conhaque).
Passo 8
Agora, vamos calcular a massa de etanol presente no conhaque original. Sabemos que a concentração é 12,000 mol/L e o volume é 5,00 mL = 0,00500 L.
Mols de etanol no conhaque:
Massa de etanol:
Passo 9
Agora, queremos a porcentagem massa/volume (
) de etanol no conhaque. A fórmula é:
Então:
Resposta
A porcentagem massa/volume de etanol no conhaque é de aproximadamente 55,28 % m/v.