Uma amostra de 25 mL de água de rio foi titulada com
de
e necessitou de
para reagir até o ponto final. Qual é a demanda química de oxigênio, em miligramas de
por litro, da amostra?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão trata de Demanda Química de Oxigênio (DQO), que é uma medida da quantidade de oxigênio necessária para oxidar a matéria orgânica presente na água. Nesse exercício, vamos calcular a DQO em miligramas de
por litro usando a titulação com dicromato de potássio (
). Vamos precisar entender a reação de titulação e usar algumas relações matemáticas para chegar ao resultado final.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender a reação química que está acontecendo. O dicromato de potássio (
) atua como um agente oxidante e reage com a matéria orgânica na água, que consome oxigênio. A reação balanceada entre o dicromato de potássio e o oxigênio é a seguinte:
Mas para simplificar, vamos focar na relação molar entre o
e o
.
Passo 3
Sabemos que a DQO é expressa em miligramas de
por litro de amostra. Vamos começar calculando quantos moles de dicromato de potássio foram usados na titulação.
A concentração do
é
e o volume usado foi
. Primeiro, convertemos o volume para litros:
Agora, calculamos os moles de
:
Passo 4
Agora, precisamos relacionar os moles de dicromato de potássio com os moles de
. A reação balanceada indica que 1 mol de
consome 1,5 mol de
(isso porque, na reação completa de oxidação, a proporção é de 3 mols de elétrons para 1 mol de
, e cada mol de
aceita 4 elétrons, resultando em 1,5 mol de
por mol de
).
Portanto:
Passo 5
Agora, vamos converter os moles de
para miligramas. Primeiro, calculamos a massa molar do
:
Então, a massa de
é:
Passo 6
Finalmente, precisamos expressar a DQO em miligramas de
por litro de amostra. A amostra original era de
, então primeiro encontramos a concentração:
Resposta
A demanda química de oxigênio da amostra é de aproximadamente
.