1. O Cloreto contido em uma amostra de massa igual a 0,7908 \mathrm{~g} requereu 45,32 \mathrm{~mL} de \mathrm{AgNO}_{3} 0,1046 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} utilizando a titulação pelo método de Fajans. Expresse os resultados desta análise em termos de percentagem de
c. \mathrm{ZnCl}_{2} \cdot 2 \mathrm{NH}_{4} \mathrm{Cl}\left(243,28 \mathrm{~g} \mathrm{~mol}^{-1}\right) (considerando que todo o \mathrm{Cl}^{-}estava na forma de \mathrm{ZnCl}_{2} \cdot 2 \mathrm{NH}_{4} \mathrm{Cl} ).

Passo 1

O enunciado fornece os seguintes dados e pede a percentagem de \mathrm{ZnCl_{2}\cdot 2NH_{4}Cl} na amostra, supondo que todo o cloreto presente esteja nessa forma.
Dados fornecidos (peguei estes números do enunciado):
  • massa da amostra: m_{\text{amostra}} = 0,7908\\ \mathrm{g}.
  • volume de \mathrm{AgNO_{3}} gasto na titulação: V_{\mathrm{AgNO_{3}}} = 45,32\\ \mathrm{mL}.
  • concentração da solução de \mathrm{AgNO_{3}}: c_{\mathrm{AgNO_{3}}} = 0,1046\\ \mathrm{mol\\ L^{-1}}.
  • massa molar do composto alvo: M_{\mathrm{comp}} = 243,28\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}} para \mathrm{ZnCl_{2}\cdot 2NH_{4}Cl}.
    O que se pede:
  • determinar a percentagem em massa de \mathrm{ZnCl_{2}\cdot 2NH_{4}Cl} na amostra, assumindo que todo o \mathrm{Cl^{-}} está presente nesse composto.

Passo 2

Entender a reação da titulação e a relação estequiométrica útil.
Na titulação com \mathrm{AgNO_{3}} pelo método de Fajans ocorreu a precipitação de cloreto de prata segundo a reação simples:
\mathrm{Ag^{+} + Cl^{-} \to AgCl(s)}
Essa reação tem relação estequiométrica 1:1 entre \mathrm{Ag^{+}} e \mathrm{Cl^{-}}. Portanto o número de mols de \mathrm{Cl^{-}} titulado é igual ao número de mols de \mathrm{Ag^{+}} adicionados.
Para calcular moles de \mathrm{Ag^{+}} usamos:
n_{\mathrm{Ag^{+}}} = c_{\mathrm{AgNO_{3}}}\times V_{\mathrm{AgNO_{3}}}.
Primeiro converto o volume para litros: V_{\mathrm{AgNO_{3}}}=45,32\\ \mathrm{mL}=0,04532\\ \mathrm{L}.
Agora calculo os mols:
n_{\mathrm{Ag^{+}}}=0,1046\\ \mathrm{mol\\ L^{-1}}\times 0,04532\\ \mathrm{L}=0,004740472\\ \mathrm{mol}.
Como a relação é 1:1,
n_{\mathrm{Cl^{-}}}=n_{\mathrm{Ag^{+}}}=0,004740472\\ \mathrm{mol}.

Passo 3

Relacionar os mols de \mathrm{Cl^{-}} com os mols do composto \mathrm{ZnCl_{2}\cdot 2NH_{4}Cl}.
É preciso contar quantos átomos (ou íons) cloreto existem numa unidade formula do composto. O composto escrito como \mathrm{ZnCl_{2}\cdot 2NH_{4}Cl} contém:
  • de \mathrm{ZnCl_{2}}: 2 átomos de Cl,
  • de 2\,\mathrm{NH_{4}Cl}: cada \mathrm{NH_{4}Cl} tem 1 Cl, e há 2 unidades, logo 2 Cl.
    Total por fórmula: 2+2=4 átomos (ou íons) \mathrm{Cl^{-}} por 1 mol do composto.
Portanto, a relação é:
n_{\text{composto}}=\frac{n_{\mathrm{Cl^{-}}}}{4}.
Substituindo:
n_{\text{composto}}=\frac{0,004740472}{4}=0,001185118\\ \mathrm{mol}.

Passo 4

Calcular a massa do composto presente na amostra usando a massa molar.
Massa do composto obtida:
m_{\text{composto}}=n_{\text{composto}}\times M_{\mathrm{comp}}.
Substituindo os valores:
m_{\text{composto}}=0,001185118\\ \mathrm{mol}\times 243,28\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}=0,288315507\\ \mathrm{g}.
Arredondando razoavelmente segundo algarismos significativos dos dados (vamos manter 5 casas decimais onde relevante até o resultado final), obtemos m_{\text{composto}}\approx 0,28832\\ \mathrm{g}.

Passo 5

Calcular a percentagem em massa do composto na amostra.
A percentagem em massa é dada por:
\%\\ \mathrm{composto}=\frac{m_{\text{composto}}}{m_{\text{amostra}}}\times 100\%.
Substituindo valores:
\%\\ \mathrm{ZnCl_{2}\cdot 2NH_{4}Cl}=\frac{0,288315507\\ \mathrm{g}}{0,7908\\ \mathrm{g}}\times 100\%=36,4613\%.
Considerando as cifras sigificativas dos dados (concentração, volume e massa com quatro algarismos significativos), é adequado apresentar o resultado com quatro algarismos significativos: 36,46\%.

Passo 6

Resumo prático (como fazer rápido na prova):
  • converter V para litros;
  • calcular n_{\mathrm{Ag^{+}}}=c\cdot V;
  • igualar n_{\mathrm{Cl^{-}}}=n_{\mathrm{Ag^{+}}} (relação 1:1);
  • dividir por 4 porque cada mol de \mathrm{ZnCl_{2}\cdot 2NH_{4}Cl} contém 4 mol de \mathrm{Cl^{-}};
  • multiplicar pelos 243,28\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}} para obter a massa do composto;
  • dividir pela massa da amostra e multiplicar por 100\%.
Você consegue repetir esse raciocínio passo a passo em provas — é só ter atenção à contagem de íons de cloro no composto!

Resposta

36,46\%

Exercícios relacionados