Determinaçãode
no sulfato de amônio comercial.
1,6170gda amostra é dissolvida em água e diluída para 250 mL ;uma alíquota de 25 mL é fervida com NaOH concentrado para liberar a amônia,que é absorvida em 40 mL de
, sabendo-se que o excesso de ácido necessita de
de
para sua neutralização total. Calcule:
a)Porcentagem de amônia na amostra
b)Grau de pureza do sulfato de amônio
a)Porcentagem de amônia na amostra
b)Grau de pureza do sulfato de amônio
Passo 1
O enunciado dá uma amostra de sulfato de amônio com massa
que é diluída para
. Uma alíquota de
dessa solução foi tratada para libertar a amônia, que foi absorvida em
de
de concentração
. O excesso de ácido foi titulado com
de
.
As perguntas são:
(a) Qual a porcentagem de na amostra original?
(b) Qual o grau de pureza (percentual em massa) do comercial dado esse resultado?
(a) Qual a porcentagem de
(b) Qual o grau de pureza (percentual em massa) do
Dados importantes (colocados de forma clara):
- massa da amostra:
. - volume da diluição final:
. - volume da alíquota usada:
. - volume do ácido absorvente:
. - concentração do ácido:
. - volume de KOH usado para titular o excesso:
. - concentração do KOH:
.
Passo 2
Vou explicar a química e a estequiometria usada (aulas rápidas):
- A amônia liberada é absorvida pelo ácido sulfúrico segundo a reação (uma molécula de
aceita dois ):
Isto significa que 1 mol de
reage com 2 mol de
.
- O excesso de
é titulado com segundo:
Isto implica que 1 mol de
consome 2 mol de
. Portanto, cada mol de
neutraliza metade de um mol de
.
Estratégia de cálculo:
- Calcular os mols iniciais de
adicionados. - Calcular os mols de
usados na titulação e a partir daí os mols de em excesso. - A diferença dá os mols de
consumidos pela da alíquota; multiplicar por 2 para obter mols de na alíquota. - Converter mols de
em massa; escalar da alíquota ( ) para a amostra inteira ( ). - Determinar a porcentagem de
e, convertendo mols de sal formado, calcular a massa de correspondente e o grau de pureza.
Passo 3
Calcular os mols iniciais de
no absorvedor:
Passo 4
Calcular os mols de
usados na titulação do excesso:
Como
neutralizam
, os mols de
em excesso são
Passo 5
Mols de
que reagiram com a
da alíquota:
Pela reação de absorção, cada mol de
consumiu 2 mol de
. Assim os mols de
na alíquota são:
Passo 6
Converter os mols de
da alíquota em massa. A massa molar aproximada usada é
(
,
):
Passo 7
A alíquota foi
de uma solução total de
, ou seja, a alíquota representa
da amostra total. Logo a massa de
na amostra inteira é:
Passo 8
Calcular a porcentagem de
na amostra:
Passo 9
Agora determinar o grau de pureza como % de
na amostra. Procedimento:
- Mols de
formados na alíquota são iguais aos mols de que reagiram, porque a reação forma uma molécula de sal por mol de ácido:
- Para a amostra inteira multiplicar por 10:
- Massa molar aproximada do
: (cálculo: ). - Massa do sal presente na amostra:
- Grau de pureza (% em massa):
Passo 10
Resumo rápido e incentivo: obtivemos que a amostra contém cerca de
de
em massa e que isso corresponde a um grau de pureza de aproximadamente
em termos de
. Está indo bem — esses cálculos são sempre sequenciais: contas de mols → estequiometria → escalonamento pela alíquota → porcentagem. Se quiser, faço uma versão com menos casas significativas ou mostro arredondamentos.
Resposta
(a)
(b)
(b)