O Calcário Dolomítico, é uma rocha que além de argila, contém em sua composição o Carbonato de Calcio ( CaCO3 ) e o carbonato de Magnésio ( MgCO3 ). O ministério da agricultura regimenta que o Calcário dolomítico para fins de correção de pH de solos deve conter os teores de CaO entre 45-48 %, e MgO entre 6 a 10%. Como analista de um laboratório você está encarregado de analisar uma determinada amostra de Calcário. Considere que 27,908 g dessa amostra foi dissolvida e a solução resultante foi transferida para um balão volumétrico de 100,00 mL 30,00 mL desta amostra foram transferidas para um béquer, onde o mesmo foi aquecido e foi adicionada uma solução de Oxalato de Sódio ( Na2 C2 O4 ) até a precipitação total do composto. O mesmo foi lavado, seco e calcinado dando uma massa de 4,091 gramas. Outra alíquota de 30 mLs foram transferidas para um segundo béquer, onde foi adicionado a quente o Hidrogênio fosfato de amônia ( (NH4)2 HPO4 ). O precipitado final foi filtrado, lavado e seco, e após a calcinação gerou uma massa de 2,200 gramas. Sabendo-se disso, responda:
a. A amostra está adequada para comercialização? (Resposta: Está de acordo com % \mathrm{CaO}=48,86 % e % \mathrm{MgO}=9,517 % )
b. Qual o fator gravimétrico de conversão dos compostos finais para os compostos de interesse?(Resposta: No caso do Calcio não é necessário conversão pois o produto final é o próprio CaO ; no caso do MgO o Fator gravimétrico é: 0,3622 )
c. Por que os reagentes foram adicionados em excesso?
& Ca^2+(aq)+C2 O4^-2(aq) CaC2 O4(s)+De<a H CaO+CO2+CO & Mg^2+(aq)+(NH4)2 HPO4+7 H2 O NH4 MgPO4 cdot 6 H2 O+NH4^++H3 O^+ & 2 NH4 MgPO4 cdot 6 H2 O+De<a H 2 NH3(g)+7 H2 O(v)+Mg2 P2 O7(s)

Passo 1

O enunciado fornece uma amostra de calcário dolomítico ( 27,908 g ) dissolvida e completada em 100,00 mL. Duas alíquotas de 30,00 mL (correspondendo a 30,00/100,00 da amostra) foram usadas para determinação gravimétrica de Ca e Mg:
– Cálcio precipitado como CaC2O4 e convertido em CaO (massa final 4,091 g).
– Magnésio precipitado como NH4MgPO4cdot6H2O e convertido em Mg2P2O7 (massa final 2,200 g).
Precisamos:
a) calcular os teores em %CaO e %MgO e verificar se estão na faixa regulamentar ( 45!-!48% e 6!-!10%);
b) obter o fator gravimétrico de conversão dos sólidos obtidos para CaO e MgO;
c) explicar por que os reagentes foram usados em excesso.

Passo 2

Calcular a massa de amostra em cada alíquota de 30,00 mL:
maliquota = 30,00100,00times 27,908 = 8,3724;g

Passo 3

Determinar o teor de CaO:
– Massa de CaO obtida na alíquota: 4,091 g.
– Teor em %CaO:
%CaO = 4,0918,3724times 100 = 48,86%

Passo 4

Determinar o teor de MgO:
– Massa de Mg2P2O7: 2,200 g.
– Fator gravimétrico f para converter Mg2P2O7to MgO:
f = 2,M(MgO)M(Mg2P2O7) =2times40,304222,548approx0,3622
– Massa de MgO:
m(MgO) = 2,200 times 0,3622 = 0,7968;g
– Teor em %MgO:
%MgO = 0,79688,3724times 100 = 9,517%

Passo 5

Verificar a conformidade com o regulamento:
%CaO=48,86% (faixa 45!-!48%)
%MgO=9,517% (faixa 6!-!10%)
Ambos os teores estão dentro dos limites exigidos.

Passo 6

Fatores gravimétricos de conversão:
– Para Ca: produto final é CaO, logo fCa=1.
– Para Mg: já calculado em fMg=0,3622.

Passo 7

Reagentes em excesso para garantir precipitação completa do íon analisado. Assim evita-se que o reagente limitante deixe parte do Ca^2+ ou Mg^2+ em solução, assegurando quantificação integral do analito.

Resposta

a. Sim, a amostra está adequada:
%CaO=48,86% e %MgO=9,517%.
b. Fatores gravimétricos:
para CaO, f=1; para MgO, f=0,3622.
c. Os reagentes foram adicionados em excesso para assegurar precipitação quantitativa dos íons, evitando perdas de analito em solução.

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