A DQO de uma amostra de água é de 30mg/L. Qual o volume de K2Cr2O7 0,002 mol/L necessário para titular uma amostra de 50mL desta água?
Passo 1
Beleza! Vamos resolver esse exercício juntos. O enunciado diz que a DQO (Demanda Química de Oxigênio) de uma amostra de água é 30 mg/L e precisamos descobrir o volume de K₂Cr₂O₇ 0,002 mol/L necessário para titular uma amostra de 50 mL dessa água. A matéria envolvida aqui é a química de oxidação-redução e vamos precisar usar conceitos de estequiometria para resolver.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é DQO. A DQO mede a quantidade de oxigênio necessária para oxidar os poluentes presentes na água. No nosso caso, temos 30 mg de O₂ por litro de água. Como a amostra tem 50 mL (ou 0,05 litros), vamos calcular a quantidade total de oxigênio necessária:
Passo 3
Agora, vamos converter esses 1,5 mg de O₂ para moles. Para isso, precisamos da massa molar do O₂, que é 32 g/mol.
Passo 4
Em seguida, vamos relacionar esses moles de O₂ com os moles de K₂Cr₂O₇ necessários. A reação de oxidação com o dicromato de potássio envolve a transferência de elétrons. A equação balanceada simplificada é:
Isso significa que 1 mol de Cr₂O₇²⁻ pode aceitar 6 moles de elétrons, que são equivalentes a 1,5 moles de O₂ (já que cada mol de O₂ aceita 4 moles de elétrons).
Portanto, para cada mole de O₂, precisamos de:
Passo 5
Agora, vamos calcular os moles de K₂Cr₂O₇ necessários para os 4,6875 × 10⁻⁵ moles de O₂:
Passo 6
Finalmente, vamos determinar o volume de K₂Cr₂O₇ 0,002 mol/L necessário para fornecer esses moles:
Convertendo para mililitros:
Resposta
São necessários aproximadamente 15,63 mL de K₂Cr₂O₇ 0,002 mol/L para titular a amostra de 50 mL de água com DQO de 30 mg/L.