Uma amostra de
de um mineral de ferro foi dissolvida em ácido. Em seguida, reduziu-se todo o ferro à forma de Fe(II) e titulou-se com 47,22 mL de uma solução padrão de
. Calcule os resultados desta análise em termos de % de
, e
de
. A reacção do analito com o reagente titulante descreve-se pela seguinte equação:
Passo 1
Beleza, o problema diz o seguinte: temos uma amostra de 0,8040 g de um mineral de ferro que foi totalmente convertido em Fe²⁺ e titulado com 47,22 mL de solução 0,02242 M de KMnO₄. A reação é
O conteúdo é titulação redox e o que precisamos:
- calcular quantos mols de MnO₄⁻ usamos;
- usar a estequiometria (1 mol MnO₄⁻ reage com 5 mol Fe²⁺) para achar mols de Fe;
- transformar mols de Fe em massa de Fe e daí em % de Fe no mineral;
- converter essa massa de Fe na “quantidade” de Fe₃O₄ correspondente e achar % de Fe₃O₄.
Passo 2
Calcular os mols de permanganato adicionados.
Usamos a definição de molaridade:
Usamos a definição de molaridade:
Fazendo a conta:
Passo 3
Encontrar quantos mols de Fe²⁺ reagiram.
Pela reação, 1 mol de MnO₄⁻ consome 5 mol de Fe²⁺, então:
Pela reação, 1 mol de MnO₄⁻ consome 5 mol de Fe²⁺, então:
Passo 4
Converter mols de Fe em massa de Fe e daí em porcentagem de Fe.
A massa molar do Fe é 55,847 g/mol, logo
A massa molar do Fe é 55,847 g/mol, logo
Para achar o % de Fe na amostra:
Passo 5
Converter essa massa de Fe na massa de Fe₃O₄ correspondente e achar % de Fe₃O₄.
1 mol de Fe₃O₄ tem 3 mol de Fe. Então os mols de Fe₃O₄ que correspondem aos mols de Fe²⁺ são:
1 mol de Fe₃O₄ tem 3 mol de Fe. Então os mols de Fe₃O₄ que correspondem aos mols de Fe²⁺ são:
A massa molar do Fe₃O₄ é 231,54 g/mol, então
E o % de Fe₃O₄ na amostra:
Resposta
% de Fe ≈ 36,8%
% de Fe₃O₄ ≈ 50,8%
% de Fe₃O₄ ≈ 50,8%