Para análise do teor de nitrogênio amoniacal em fertilizantes inorgânicos foi realizado o seguinte procedimento:
  • Uma massa de 0,1560 g de amostra de fertilizante a base de monohidrogenofosfato de amônio ((NH4)2 HPO4) foi transferida para uma aparelhagem de destilação e tratada com solução alcalina em sistema fechado.
  • A amônia (NH3) produzida foi destilada por arraste a vapor e recolhida em solução contendo 50,00 mL de solução de HCl .
  • Em seguida a mistura foi titulada contra solução de NaOH 0,1008 mol / consumindo 22,90 mL.
  • Em outro procedimento aliquotas de 25,00 mL da solução de HCl consomem um volume médio 21,50 mL da solução de NaOH 0.1008 mol / L.
    b) Determine o teor de (NH4)2 HPO4 na amostra em porcentagem em massa.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão de química juntos! A gente precisa calcular a porcentagem em massa de monohidrogenofosfato de amônio (NH4)2HPO4 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 ( NH3). Essa amônia foi capturada por uma solução de HCl. A reação entre amônia e HCl é:
NH3 + HCl NH4Cl
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:
HCl + NaOH NaCl + H2O

Passo 4

Vamos calcular os moles de NaOH usados na titulação:
Mo<=s de NaOH = Concentração times Volume = 0,1008 , mol/L times 0,02290 , L = 0,002308 , mol çã
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:
Mo<=s iniciais de HCl = Concentração times Volume = 0,1008 , mol/L times 0,05000 , L = 0,00504 , mol çã

Passo 6

Agora, subtraímos os moles de HCl que sobraram dos moles iniciais para encontrar os moles de HCl que reagiram com a amônia:
Mo<=s de HCl que reagiram = 0,00504 , mol - 0,002308 , mol = 0,002732 , mol
Como 1 mol de NH3 reage com 1 mol de HCl, isso significa que foram produzidos 0,002732 mol de NH3.

Passo 7

A amônia vem do monohidrogenofosfato de amônio (NH4)2HPO4. Cada mol desse composto gera 2 mols de NH3 na reação. Portanto, a quantidade de (NH4)2HPO4 é:
Mo<=s de (NH4)2HPO4 = 0,002732 , mol2 = 0,001366 , mol

Passo 8

Agora, calculamos a massa de (NH4)2HPO4 na amostra:
A massa molar de (NH4)2HPO4 é:
2 times massa molar do NH4 + massa molar do HPO4 = 2 times (14,01 + 4 times 1,008) + (1,008 + 30,97 + 4 times 16,00) = 2 times 18,038 + 97,978 = 36,076 + 97,978 = 134,054 , g/mol
Então, a massa é:
Massa = 0,001366 , mol times 134,054 , g/mol = 0,183 , g

Resposta

A massa de (NH4)2HPO4 na amostra é de aproximadamente 0,183 gramas.

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