O íon sulfato presente em uma amostra de massa igual a 247,1 \mathrm{mg} foi precipitado como sulfato de bário pela adição de 25,00 \mathrm{~mL} de \mathrm{BaCl}_{2} 0,03992 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}. O precipitado foi removido por filtração e o cloreto de bário remanescente em solução consumiu 36,09 \mathrm{~mL} de EDTA 0,02017 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} para a titulação, usando “calmagite” como indicador. Calcule a percentagem de íon sulfato na amostra.

Passo 1

O enunciado pede a porcentagem de \mathrm{SO}_4^{2-} em uma amostra de massa 247,1\text{ mg} que foi tratada com \mathrm{BaCl}_2 para precipitar \mathrm{SO}_4^{2-} como \mathrm{BaSO}_4 e depois titulou o excesso de \mathrm{Ba}^{2+} com EDTA, usando calmagite. Este exercício envolve estequiometria de precipitação e titulação complexométrica.

Passo 2

Calcular as mols de \mathrm{Ba}^{2+} adicionadas inicialmente:
n_{\mathrm{Ba}^{2+},\mathrm{inicial}} =V_{\mathrm{BaCl}_2}\times C_{\mathrm{BaCl}_2} =0,02500\text{ L}\times 0,03992\text{ mol/L} =9,980\times10^{-4}\text{ mol}

Passo 3

Calcular as mols de EDTA consumidas (que complexaram o \mathrm{Ba}^{2+} em excesso):
n_{\mathrm{EDTA}} =V_{\mathrm{EDTA}}\times C_{\mathrm{EDTA}} =0,03609\text{ L}\times 0,02017\text{ mol/L} =7,279\times10^{-4}\text{ mol}

Passo 4

As mols de \mathrm{Ba}^{2+} que reagiram com \mathrm{SO}_4^{2-} (= mols de \mathrm{SO}_4^{2-}) são a diferença entre o total adicionado e o que sobrou:
n_{\mathrm{SO}_4^{2-}} =n_{\mathrm{Ba}^{2+},\mathrm{inicial}}-n_{\mathrm{EDTA}} =9,980\times10^{-4}-7,279\times10^{-4} =2,701\times10^{-4}\text{ mol}

Passo 5

Calcular a massa de \mathrm{SO}_4^{2-} precipitada. Primeiro a massa molar de \mathrm{SO}_4^{2-}:
M_{\mathrm{SO}_4^{2-}} =M_{\mathrm{S}}+4M_{\mathrm{O}} =32,06+4\times16,00 =96,06\text{ g/mol}
Então
m_{\mathrm{SO}_4^{2-}} =n_{\mathrm{SO}_4^{2-}}\times M_{\mathrm{SO}_4^{2-}} =2,701\times10^{-4}\times96,06 =0,02594\text{ g} =25,94\text{ mg}

Passo 6

Calcular a porcentagem de \mathrm{SO}_4^{2-} na amostra:
\%\;\mathrm{SO}_4^{2-} =\frac{25,94\text{ mg}}{247,1\text{ mg}}\times100 =10,50\%

Resposta

10,50%

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