A calamina é um mineral utilizado em produtos para tratamento de irritações na pele causadas por exposição ao sol. A calamina é composta principalmente por óxidos de zinco e ferro. Uma massa de 2,5325 g de uma pomada foi calcinada, dissolvida em ácido e diluída para 250,00 mL . Alíquotas de 20,00 mL da solução foram tratadas com fluoreto de sódio para mascarar o ferro e consumiram 19,50 mL de uma solução de EDTA 0,05020 mol / L. Em outro experimento, alíquotas de 20,00 mL da solução contendo amostra foram tratadas com solução de Zn -EDTA em excesso e consumiram 21,00 mL da solução de EDTA.
Calcule as porcentagens em massa de ZnO e Fe2 O3 na pomada.

Passo 1

Beleza, aqui a gente tem uma pomada que contém ZnO e Fe₂O₃. A gente queimou (calcinação) 2,5325 g da pomada, dissolveu e diluiu a solução pra 250,00 mL. Depois fizemos duas titulações complexométricas com EDTA (0,05020 mol/L) em alíquotas de 20,00 mL:
  1. Com flúor mascarando o Fe, titramos só o Zn e usamos 19,50 mL de EDTA.
  2. Em outra alíquota, adicionamos excesso de “Zn-EDTA” pra complexar o Fe, e depois titulamos o Zn liberado com 21,00 mL do mesmo EDTA.
Conteúdo: titulação complexométrica (EDTA forma complexo 1:1 com metais), regra de três pra escalar da alíquota pro total e estequiometria pra converter mols de metal em gramas de óxido. A gente vai precisar de:
• C = V·M para achar mols de metal na alíquota
• fator de escala (250,00/20,00 = 12,50)
• massas molares ZnO e Fe₂O₃

Passo 2

Calcular mols de Zn²⁺ na alíquota (titulação 1):
nrm Zn^2+ = Vrm EDTAtimes Mrm EDTA = 0,01950 L times 0,05020 tfracrm molrm L = 0,0009789 rm mol

Passo 3

Calcular mols de Fe³⁺ na alíquota (titulação 2, back-titration):
Quando adicionamos Zn-EDTA em excesso, o Fe³⁺ toma o EDTA e libera Zn²⁺ em quantidade igual ao Fe³⁺. A gente titula esse Zn²⁺ liberado:
nrm Fe^3+ = Vrm EDTAtimes Mrm EDTA = 0,02100 L times 0,05020 tfracrm molrm L = 0,0010542 rm mol

Passo 4

Passar da alíquota (20 mL) pro total (250 mL) com o fator 12,50:
nrm Zn,,tot = 0,0009789times 12,50 = 0,012236 rm mol
nrm Fe^3+,,tot = 0,0010542times 12,50 = 0,0131775 rm mol
Mas no Fe₂O₃ cada mol tem 2 mol de Fe³⁺, então
nrm Fe2O3 = nrm Fe^3+,,tot2 = 0,01317752 = 0,0065888 rm mol

Passo 5

Converter em massa usando as massas molares:
M(ZnO)=65,38+16,00=81,38 g/mol
M(Fe₂O₃)=2·55,85+3·16,00=159,70 g/mol
mrm ZnO = 0,012236 rm moltimes 81,38 tfracgmol = 0,9958 rm g
mrm Fe2O3 = 0,0065888 rm moltimes 159,70 tfracgmol = 1,0522 rm g

Passo 6

Calcular porcentagem em massa (base 2,5325 g):
% ZnO = 0,99582,5325times 100 = 39,35%
% Fe2O3 = 1,05222,5325times 100 = 41,54%

Resposta

ZnO = 39,35 % e Fe₂O₃ = 41,54 %

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