Para análise do teor de nitrogênio amoniacal em fertilizantes inorgânicos foi realizado o seguinte procedimento:
- Uma massa de
de amostra de fertilizante a base de monohidrogenofosfato de amônio
foi transferida para uma aparelhagem de destilação e tratada com solução alcalina em sistema fechado.
- A amônia
produzida foi destilada por arraste a vapor e recolhida em solução contendo
de solução de HCl .
- Em seguida a mistura foi titulada contra solução de
.
- Em outro procedimento aliquotas de 25,00 mL da solução de HCl consomem um volume médio
da solução de NaOH 0.1008
.
b) Determine o teor de
na amostra em porcentagem em massa.
b) Determine o teor de
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão de química juntos! A gente precisa calcular a porcentagem em massa de monohidrogenofosfato de amônio
na amostra de fertilizante. Para isso, vamos usar conceitos de titulação ácido-base e estequiometria. Vamos precisar entender como a amônia liberada reage com o HCl e depois com o NaOH durante a titulação.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que aconteceu na experiência. A massa de 0,1560 g do fertilizante foi tratada com uma solução alcalina, liberando amônia (
). Essa amônia foi capturada por uma solução de HCl. A reação entre amônia e HCl é:
Isso significa que a quantidade de HCl que reagiu é proporcional à quantidade de amônia liberada.
Passo 3
Depois, essa solução ácida resultante foi titulada com uma solução de NaOH de concentração 0,1008 mol/L, consumindo 22,90 mL. A titulação serve para determinar quanto HCl sobrou que não reagiu com a amônia.
A reação entre HCl e NaOH é:
Passo 4
Vamos calcular os moles de NaOH usados na titulação:
Isso significa que 0,002308 mol de HCl sobraram.
Passo 5
Sabemos que inicialmente usamos 50,00 mL de HCl, então a quantidade total de HCl inicialmente presente foi:
Passo 6
Agora, subtraímos os moles de HCl que sobraram dos moles iniciais para encontrar os moles de HCl que reagiram com a amônia:
Como 1 mol de
reage com 1 mol de HCl, isso significa que foram produzidos 0,002732 mol de
.
Passo 7
A amônia vem do monohidrogenofosfato de amônio
. Cada mol desse composto gera 2 mols de
na reação. Portanto, a quantidade de
é:
Passo 8
Agora, calculamos a massa de
na amostra:
A massa molar de
é:
Então, a massa é:
Resposta
A massa de
na amostra é de aproximadamente 0,183 gramas.