1. Uma amostra de 0,1250 \mathrm{~g} de Cu metálico é dissolvida em \mathrm{HNO}_{3} . \mathrm{O} \mathrm{Cu}^{2+} resultante é reduzido pela ação do \mathrm{I}^{-}e o \mathrm{I}_{2} liberado consome, em uma titulação, 21,10 \mathrm{~mL} da solução de \mathrm{Na}_{2} \mathrm{~S}_{2} \mathrm{O}_{3}. Qual a concentração ( \mathrm{mol} / \mathrm{L} ) do \mathrm{Na}_{2} \mathrm{~S}_{2} \mathrm{O}_{3} ?
\text { Equação: } \mathrm{Cu}^{2+}+\mathrm{I}^{-} \rightarrow \mathrm{CuI}+\mathrm{I}_{2} \text { (Verifique o balanceamento) }çã

Passo 1

O enunciado diz que uma amostra de 0,1250,g de Cu metálico é dissolvida em HNO _3, gerando \mathrm{Cu}^{2+}. Esse \mathrm{Cu}^{2+} reage com \mathrm{I}^{-} segundo
2\,\mathrm{Cu}^{2+} + 4\,\mathrm{I}^{-} \longrightarrow 2\,\mathrm{CuI} + \mathrm{I}_{2}
produzindo iodo \mathrm{I}_{2}, que é titulado com thiossulfato de sódio. A reação de titulação é
\mathrm{I}_{2} + 2\,\mathrm{S}_{2}\mathrm{O}_{3}^{2-} \longrightarrow 2\,\mathrm{I}^{-} + \mathrm{S}_{4}\mathrm{O}_{6}^{2-}.
Queremos a concentração molar de \mathrm{Na}_{2}\mathrm{S}_{2}\mathrm{O}_{3}. Vamos (1) calcular moles de Cu, (2) relacionar com moles de \mathrm{I}_{2}, (3) ver quantos mols de \mathrm{S}_{2}\mathrm{O}_{3}^{2-} consomem e (4) achar a molaridade usando o volume de titulação.

Passo 2

Calculamos os moles de Cu dissolvidos pela massa molar \mathrm{M}(\mathrm{Cu})=63{,}546,g/mol:
n_{\mathrm{Cu}} = \frac{0,1250\\ \mathrm{g}}{63{,}546\\ \mathrm{g/mol}} \approx 1{,}967\times10^{-3}\\ \mathrm{mol}.

Passo 3

Cada 2 mol de \mathrm{Cu}^{2+} formam 1 mol de \mathrm{I}_{2}. Como \mathrm{n}_{\mathrm{Cu}^{2+}} = \mathrm{n}_{\mathrm{Cu}}, temos
n_{\mathrm{I}_{2}} = \frac{n_{\mathrm{Cu}}}{2} = \frac{1{,}967\times10^{-3}}{2} \approx 0{,}9835\times10^{-3}\\ \mathrm{mol}.

Passo 4

Na titulação, 1 mol de \mathrm{I}_{2} consome 2 mol de \mathrm{S}_{2}\mathrm{O}_{3}^{2-}. Logo
n_{\mathrm{S}_{2}\mathrm{O}_{3}^{2-}} = 2 \times n_{\mathrm{I}_{2}} = 2 \times 0{,}9835\times10^{-3} = 1{,}9670\times10^{-3}\\ \mathrm{mol}.

Passo 5

O volume de \mathrm{Na}_{2}\mathrm{S}_{2}\mathrm{O}_{3} gasto foi 21{,}10,mL =0{,}02110,L. A concentração é
C = \frac{n_{\mathrm{S}_{2}\mathrm{O}_{3}^{2-}}}{V} = \frac{1{,}9670\times10^{-3}\\ \mathrm{mol}}{0{,}02110\\ \mathrm{L}} \approx 0{,}0933\\ \mathrm{mol/L}.

Resposta

A concentração da solução de \mathrm{Na}_{2}\mathrm{S}_{2}\mathrm{O}_{3} é aproximadamente 0,0933,mol/L.

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