Uma amostra de água-sanitária foi titulada por iodometria. Foram consumidos \mathbf{8 , 5} \mathbf{~ m L} de uma solução padronizada de tiossulfato de sódio \left(\mathbf{N a}_{\mathbf{2}} \mathbf{S}_{\mathbf{2}} \mathbf{O}_{\mathbf{3}}\right) \mathbf{0 , 1 1 5 ~ m o l . L - 1}.
a) Escreva as equações redox balanceadas correspondentes;
b) Calcule a concentração de hipoclorito presente na amostra e o respectivo teor de cloro ativo.
c) Considerando que foi utilizada a quantidade exata de iodeto necessária para converter todo o analito em triiodeto, determine o potencial da célula galvânica (medido frente a um eletrodo de calomelano) após a adição de \mathbf{5 , 0 ~ m L}, \mathbf{8 , 5 ~ m L ~ e ~} \mathbf{1 0 , 0 ~ m L} da solução de titulante.
d) Determine o potencial medido nos pontos correspondentes a 1 / 2 \mathrm{~V}_{\mathrm{e}} e 2 \mathrm{~V}_{\mathrm{e}}.
i) conversão do hipoclorito ( \mathrm{ClO}^{-}) em cloreto ( \mathrm{Cl}^{-}) em meio ácido;
ii) oxidação do iodeto \left(\mathrm{I}^{-}\right)a iodo \left(\mathrm{I}_{2}\right) e a subsequente formação de triiodeto \left(\mathrm{I}_{3}{ }^{-}\right).
Utilize:
\begin{gathered} \mathrm{I}_{3^{-}}{ }_{(\mathrm{aq})}+2 \mathrm{e}^{-} \rightleftharpoons 3 \mathrm{I}^{-}{ }_{(\mathrm{aq})} \quad E^{0}=0,53 \mathrm{~V} \\\ \mathrm{~S}_{4} \mathrm{O}_{6^{2-}}{ }^{2-}{ }_{(\mathrm{aq})}+2 \mathrm{e}^{-} \rightleftharpoons 2 \mathrm{~S}_{2} \mathrm{O}_{3^{2-}}{ }_{(\mathrm{aq})} \quad E^{0}=0,09 \mathrm{~V} \end{gathered}

Passo 1

O enunciado diz que uma amostra de água-sanitária foi titulada por iodometria, consumindo-se 8,5 mL de Na₂S₂O₃ 0,115 mol·L⁻¹. Pede-se:
a) as equações redox balanceadas;
b) a concentração de ClO⁻ na amostra e o teor de cloro ativo;
c) o potencial de célula (vs. calomelano) após adicionar 5,0 mL, 8,5 mL e 10,0 mL do titulante;
d) os potenciais nos pontos de ½ Vₑ e 2 Vₑ.

Passo 2

Para o item (a), as semi-reações em meio ácido são:
i) redução do hipoclorito a cloreto
\mathrm{ClO}^- + 2\,\mathrm{H}^+ + 2\,\mathrm{e}^- \longrightarrow \mathrm{Cl}^- + \mathrm{H_2O}
ii) oxidação do iodeto a triiodeto em duas etapas
2\,\mathrm{I}^- \longrightarrow \mathrm{I_2} + 2\,\mathrm{e}^-
\mathrm{I_2} + \mathrm{I}^- \longrightarrow \mathrm{I_3}^-

Passo 3

Para calcular os itens (b), (c) e (d) seria necessário saber o volume exato da alíquota da amostra de água-sanitária usada na titulação (ou sua diluição). Sem esse dado não é possível determinar:
– os mols de ClO⁻ titulados (e portanto sua concentração e teor de cloro ativo);
– as concentrações de \mathrm{I_3^-}, \mathrm{I^-}, \mathrm{S_2O_3^{2-}} e \mathrm{S_4O_6^{2-}} nos volumes citados;
– os potenciais via equações de Nernst.

Resposta

Não é possível resolver completamente os itens (b), (c) e (d) pois falta o volume da alíquota de amostra utilizado na titulação.

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