Uma amostra de 0,3516 g de um detergente fosfatado comercial foi incinerado para destruir a matéria orgânica. O resíduo foi então dissolvido em HCl a quente, convertendo todo o fósforo em H3 PO4. O fosfato foi então precipitado como MgNH4 PO4 cdot 6 H2 O pela adição de Mg^2+ seguido de NH3 aquosa. Após filtração e lavagem, o precipitado foi calcinado a 1000 ^circ C, convertendo-se em pirofosfato de magnésio. Esse resíduo pesou 0,2161 g. Calcule a porcentagem de fósforo na amostra. Resposta: 17,11 \%

Passo 1

Então, o que rolou aqui? A gente teve uma amostra de detergente de 0,3516 g. Incinerou pra detonar toda matéria orgânica e, depois, converteu todo fósforo em ácido fosfórico. Em seguida precipitou esse fósforo como fosfato de magnésio-amônio hexahidratado, calcinou (ou seja, “assou” a quase 1000 °C) e acabou virando pirofosfato de magnésio, Mg2P2O7. O resíduo final pesou 0,2161 g.
Matéria envolvida: estequiometria de precipitação e decomposição, mol–massa e porcentagem. Vamos precisar calcular massa molar, mols de Mg2P2O7, relacionar com mols de P e achar a porcentagem.

Passo 2

Primeiro, a teoria chave aqui é que todo o fósforo da amostra virou Mg2P2O7 no final. Na química, a gente usa a ideia de mol–massa: calcula quantos mols do composto a massa de 0,2161 g representa e, a partir daí, descobre quantos mols de P tem (já que cada mol de Mg2P2O7 tem 2 mols de P).

Passo 3

Vamos achar a massa molar de Mg2P2O7:
M(Mg2P2O7) = 2,M(Mg) + 2,M(P) + 7,M(O)
Substituindo valores (em g/mol):
M = 2cdot24,305 + 2cdot30,974 + 7cdot16,00 = 48,61 + 61,948 + 112 = 222,558;g/mol

Passo 4

Agora, quantos mols de Mg2P2O7 são 0,2161 g?
n(Mg2P2O7) = mM = 0,2161222,558 approx 9,708times10^-4;mol

Passo 5

Cada mol de Mg2P2O7 carrega 2 mols de P, porque a fórmula é P2O7. Logo:
n(P) = 2 times 9,708times10^-4 = 1,9416times10^-3;mol

Passo 6

Para achar a massa de P, usa-se m = n times M:
m(P) = 1,9416times10^-3;mol ;times; 30,974;g/mol approx 0,06016;g

Passo 7

Por fim, a porcentagem de P na amostra:
%P = m(P)mamostratimes100 = 0,060160,3516times100 approx 17,11%

Resposta

A amostra de detergente tem 17,11 % de fósforo.

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