O Cálcio em
de uma amostra de urina foi precipitado com
formando (
), que foi redissolvido e titulado com
(concentração de
) consumindo
. Determine a concentração de Cálcio na urina tendo como base a reação apresentada em aula
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que pede.
- Dados fornecidos:
- Volume da amostra de urina:
. - Titulação com
: concentração do titulante . - Volume de
gasto: .
- Volume da amostra de urina:
- Informação da síntese/precipitado:
- O cálcio foi precipitado como
(cada mol de corresponde a 1 mol de ).
- O cálcio foi precipitado como
- Pedido:
- Determinar a concentração de cálcio na urina (interpreto que seja concentração molar
; posso também apresentar em mg·L ).
- Determinar a concentração de cálcio na urina (interpreto que seja concentração molar
Passo 2
Entendendo a química usada na titulação e a estequiometria.
- A titulação usa o oxalato
(proveniente do precipitado redissolvido) que é oxidado pelo permanganato em meio ácido. A reação balanceada (reação padrão vista em aula) é:
- O que a equação diz em termos de razão molar:
-
mol de reagem com mol de . - Portanto, 1 mol de
corresponde a mol de .
-
- Relação com o cálcio:
- A precipitação foi
, logo cada mol de corresponde a 1 mol de .
- A precipitação foi
- Logo, o plano é:
- Calcular
a partir do volume e concentração do titulante. - Converter para
usando a razão . - Igualar
a . - Dividir por
para obter .
- Calcular
Passo 3
Calcular os mols de
gastos.
- Converter o volume de titulante para litros:
- Número de mols:
- Fazendo a multiplicação:
Passo 4
Calcular os mols de oxalato
correspondentes.
- Usando a razão estequiométrica (1 mol
→ mol ):
- Calculando:
Passo 5
Relacionar os mols de oxalato com os mols de cálcio e achar a concentração molar.
- Cada mol de
corresponde a 1 mol de (pela fórmula do precipitado ), logo
- Converter o volume da amostra para litros:
- Concentração molar do cálcio:
- Arredondando com base nas algarismos significativos dos dados (o volume da amostra
tem 3 algarismos significativos), fica:
Passo 6
(Complemento prático) Converter para concentração em massa (
), caso seja útil na interpretação clínica.
- Massa molar do cálcio:
. - Concentração em g·L
:
- Em mg·L
:
- Arredondando para 3 algarismos significativos:
Passo 7
Resumo rápido de onde vêm os números (para lembrar na prova):
- Converter volumes para litros;
- Calcular mols do titulante por
; - Usar a estequiometria da reação redox para achar mols do analito (
); - Lembrar que 1 mol
↔ 1 mol ; - Dividir pelos litros da amostra para obter a concentração; se quiser massa, multiplicar por massa molar.