1. Um comprimido de um antiácido pesando 3,0840 \mathrm{~g} foi dissolvido em um béquer. Esta solução foi transferida para um balão volumétrico de 100 mL e o volume completado com água destilada. A uma alíquota de 25 mL adiciona-se 8-hidroxiquinolina suficiente para precipitar o Al e o Mg. Após a calcinação, os óxidos formados pesaram 0,1775 \mathrm{~g}. Toma-se uma segunda alíquota de 25 mL e adiciona-se solução de \mathrm{NH}_{3} para precipitar o Al como \mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{3}. Após calcinação a 800^{\circ} \mathrm{C} o precipitado pesou 0,1167 \mathrm{~g}. Calcule a porcentagem de Al e Mg na amostra de antiácido.

Passo 1

O enunciado descreve uma análise gravimétrica de um comprimido de antiácido de massa 3,0840\:\mathrm{g}. A amostra foi dissolvida e diluída até 100\:\mathrm{mL}. De duas alíquotas de 25\:\mathrm{mL} cada, obtiveram‐se:
– Alíquota 1: massa de \mathrm{Al}_{2}\mathrm{O}_{3}+\mathrm{MgO} igual a 0,1775\:\mathrm{g} após precipitação com 8-hidroxiquinolina e calcinação.
– Alíquota 2: massa de \mathrm{Al}_{2}\mathrm{O}_{3} igual a 0,1167\:\mathrm{g} após precipitação seletiva de \mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{3} e calcinação.
Conteúdo: análise gravimétrica e estequiometria para determinar a porcentagem de alumínio e magnésio na amostra.

Passo 2

Cada alíquota de 25\:\mathrm{mL} corresponde a 1/4 do volume total 100\:\mathrm{mL}. Portanto, as massas totais de óxidos na amostra inteira são:
\begin{aligned} m_{\mathrm{tot}}(\mathrm{Al}_{2}\mathrm{O}_{3}+\mathrm{MgO}) &=4\times 0,1775\:\mathrm{g}=0,7100\:\mathrm{g},\\\ m_{\mathrm{tot}}(\mathrm{Al}_{2}\mathrm{O}_{3}) &=4\times 0,1167\:\mathrm{g}=0,4668\:\mathrm{g}. \end{aligned}

Passo 3

A massa total de \mathrm{MgO} na amostra é a diferença:
m_{\mathrm{tot}}(\mathrm{MgO}) =0,7100\:\mathrm{g}-0,4668\:\mathrm{g} =0,2432\:\mathrm{g}.

Passo 4

Agora convertemos as massas de óxidos em massa dos elementos usando molaridades:
– Massa molar de \mathrm{Al}_{2}\mathrm{O}_{3}:
M(\mathrm{Al}_{2}\mathrm{O}_{3}) =2\times M(\mathrm{Al})+3\times M(\mathrm{O}) =2\times 26,9815+3\times 16,00 =101,96\:\mathrm{g/mol}.
– Massa molar de \mathrm{MgO}:
M(\mathrm{MgO}) = M(\mathrm{Mg})+M(\mathrm{O}) =24,305+16,00 =40,305\:\mathrm{g/mol}.
Cálculo da massa de alumínio:
n(\mathrm{Al}_{2}\mathrm{O}_{3}) =\frac{0,4668}{101,96}=0,004579\:\mathrm{mol},\quad n(\mathrm{Al})=2\,n(\mathrm{Al}_{2}\mathrm{O}_{3})=0,009158\:\mathrm{mol},
m(\mathrm{Al}) =n(\mathrm{Al})\times M(\mathrm{Al}) =0,009158\times 26,9815 \approx 0,2472\:\mathrm{g}.
Cálculo da massa de magnésio:
n(\mathrm{MgO}) =\frac{0,2432}{40,305}=0,006035\:\mathrm{mol},\quad m(\mathrm{Mg}) =n(\mathrm{MgO})\times M(\mathrm{Mg}) =0,006035\times 24,305 \approx 0,1467\:\mathrm{g}.

Passo 5

Convertendo em porcentagem sobre 3,0840\:\mathrm{g}:
\%\mathrm{Al} =\frac{0,2472}{3,0840}\times100\approx8,02\%,\qquad \%\mathrm{Mg} =\frac{0,1467}{3,0840}\times100\approx4,76\%.

Resposta

A amostra de antiácido contém aproximadamente \displaystyle 8,02\% de alumínio e \displaystyle 4,76\% de magnésio.

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