O KClO3 existente em uma amostra de 0,1279 g de um explosivo foi determinado pela reação com 50,00 mL de Fe^2+ 0,08930 M. Quando a reação se completou, o excesso de Fe^2+ foi retrotitulado com 14,93 mL de Ce^4+ 0,083610 M. Calcule a porcentagem de KClO3.
ClO3 ^-+6 Fe^2++6 H^+ rightarrows Cl^-+3 H2 O+6 Fe^3+

Passo 1

Beleza, vamos lá! Nesse exercício, a gente precisa descobrir qual a porcentagem de KClO₃ presente numa amostra de 0,1279 g de um explosivo. Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações quantitativas entre reagentes e produtos em uma reação química. Vamos precisar trabalhar com molaridade, volumes das soluções e as equações químicas envolvidas.

Passo 2

Primeiro, vamos analisar a reação principal que envolve o KClO₃ e o Fe²⁺:
ClO3^- + 6,Fe^2+ + 6,H^+ rightarrows Cl^- + 3,H2O + 6,Fe^3+
Essa equação nos mostra que 1 mol de ClO₃⁻ reage com 6 mols de Fe²⁺.

Passo 3

Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de Fe²⁺ que foi inicialmente usado:
Mols de Fe^2+ = M times V = 0,08930,M times 0,05000,L = 0,004465,mol

Passo 4

Agora, após a reação com o KClO₃, parte do Fe²⁺ foi consumida. O excesso de Fe²⁺ foi medido e retrotitulado com Ce⁴⁺. Vamos calcular os mols de Ce⁴⁺ usados na retrotitulação:
Mols de Ce^4+ = M times V = 0,083610,M times 0,01493,L = 0,001249,mol

Passo 5

A reação de retrotitulação entre Fe²⁺ e Ce⁴⁺ é:
Ce^4+ + Fe^2+ Ce^3+ + Fe^3+
Isso mostra que 1 mol de Ce⁴⁺ reage com 1 mol de Fe²⁺. Portanto, os mols de Fe²⁺ que sobraram após a reação com o KClO₃ são iguais aos mols de Ce⁴⁺ usados:
Mols de Fe^2+ sobrando = 0,001249,mol

Passo 6

Agora, vamos encontrar os mols de Fe²⁺ que reagiram com o KClO₃:
Mols de Fe^2+ que reagiram = Mols iniciais - Mols sobrando = 0,004465,mol - 0,001249,mol = 0,003216,mol

Passo 7

Sabemos pela equação química que 6 mols de Fe²⁺ reagem com 1 mol de ClO₃⁻. Então, podemos calcular os mols de ClO₃⁻ que estiveram na amostra:
Mols de ClO3^- = Mols de Fe^2+ que reagiram6 = 0,003216,mol6 = 0,000536,mol

Passo 8

Agora, vamos calcular a massa de KClO₃ correspondente a esses mols. A massa molar do KClO₃ é:
Massa molar do KClO3 = 39,10,g/mol, (K) + 35,45,g/mol, (Cl) + 3 times 16,00,g/mol, (O) = 122,55,g/mol
Então:
Massa de KClO3 = Mols times Massa molar = 0,000536,mol times 122,55,g/mol = 0,0657,g

Passo 9

Por fim, vamos calcular a porcentagem de KClO₃ na amostra:
Porcenta>=m de KClO3 = ( Massa de KClO3Massa da amostra ) times 100 = ( 0,0657,g0,1279,g ) times 100 approx 51,34%

Resposta

A porcentagem de KClO₃ na amostra é aproximadamente 51,34%.

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