Uma amostra de
de minério de ferro foi dissolvida em ácido e diluída para
. Uma alíquota de
foi titulada com
, consumindo
. A reação global é:
. Qual a
de Fe do minério?
Passo 1
Vamos organizar o que o enunciado nos dá e o que ele pede.
Dados fornecidos:
O que é pedido:
- A porcentagem em massa
de ferro ( ) no minério original.
Observações importantes (a partir do enunciado):
- A titulação foi feita numa alíquota de
da solução total de . Logo há um fator de diluição/escala para recuperar a quantidade total presente no minério. - A estequiometria mostra que
mol de oxida mols de . Assim usaremos essa razão para converter moles de permanganato em moles de ferro.
Passo 2
Calcular os mols de
consumidos na titulação.
Fórmula que vamos usar:
onde:
-
é o número de mols, -
é a concentração em , -
é o volume em .
Convertendo o volume usado de
:
Calculando os mols de
:
Comentário didático curto: molaridade significa “mols por litro”. Multiplicando concentração pelo volume (em litros) obtemos quantos mols foram efetivamente gastos na titulação.
Passo 3
Usar a estequiometria da reação para achar os mols de
presentes na alíquota titulada.
Da reação:
Portanto:
Explicação didática: a razão estequiométrica (5:1) serve como fator de conversão entre mols de um reagente e mols do outro.
Passo 4
Corrigir pela alíquota para obter os mols de
no total da solução (a que veio do minério).
A alíquota titulada foi
de um total de
. Fator de escala:
Logo os mols totais de
vindos do minério são:
Didática: quando só titulamos uma fração (alíquota) da solução, multiplicamos pelo inverso da fração para recuperar a quantidade total.
Passo 5
Converter os mols de
em massa de
.
Fórmula:
onde:
-
é a massa em gramas, -
é o número de mols, -
é a massa molar do elemento em .
Usando
(valor padrão da massa atômica do ferro):
Comentário: aqui você transforma mols em gramas multiplicando pela massa molar.
Passo 6
Calcular a porcentagem em massa de Fe no minério.
Fórmula da porcentagem em massa:
Substituindo:
Arredondando de acordo com os dados (resposta em uma casa decimal como nas alternativas):
.
Breve reforço: resumo prático para a prova — calcule mols do titulante, use a razão estequiométrica para achar mols do analyte na alíquota, escale para o total, converta mols → gramas e então calcule a % m/m.