Em março de 2011 a usina nuclear de Fukushima (Japão) foi danificada em decorrência de um forte tsunami. Como medida de emergência, o governo distribuiu à população local comprimidos de iodeto de potássio (KI), que servem para proteger a glândula tireóide da exposição a fontes de iodo radioativo em casos de acidentes como esse. Imagine que você recebeu uma amostra desses comprimidos para confirmar o teor de KI pelo método de Volhard. Para isso, você triturou um comprimido, transferiu para um Erlenmeyer e dissolveu em água destilada. Após adicionar solução de
para acidificar o meio, você adicionou
de
e agitou a mistura. O excesso de
foi então titulado com solução padronizada de tiocianato de potássio (KSCN) 0,120 mol/L, usando
como indicador. O volume de KSCN gasto na titulação foi de
.
a) Qual é o teor de KI no comprimido (em miligramas)? Dado
g/mol. ( 129 mg de KI)
b) A titulação utilizada nessa análise foi direta ou indireta? Justifique sua resposta. (indireta)
a) Qual é o teor de KI no comprimido (em miligramas)? Dado
b) A titulação utilizada nessa análise foi direta ou indireta? Justifique sua resposta. (indireta)
Passo 1
O que o problema pede:
- (a) Calcular o teor de iodeto de potássio no comprimido, em miligramas.
- (b) Dizer se a titulação utilizada foi direta ou indireta e justificar.
Dados fornecidos (vou listar exatamente o que você deu):
- Você adicionou
de a . - O excesso de
foi titulado com solução de KSCN . - Volume de KSCN gasto:
. - Indicador:
. - Massa molar do
: .
Obs.: nada mais foi pedido. A partir desses dados vamos deduzir quantos mols de
foram precipitados como
e transformar isso em massa de
.
Passo 2
Entendendo a estratégia química (o “porquê” do procedimento) — aula rápida e prática:
- Quando se adiciona
a uma solução contendo , ocorre a precipitação:
essa reação consome
proporcionalmente a
presente (relação estequiométrica 1:1).
- No procedimento descrito foi usado excesso de
. Esse excesso é depois titulado com (tiocianato), também em proporção 1:1:
- O indicador
só mostra o ponto final porque, quando todo o é consumido, o primeiro excesso de livre reage com formando o complexo vermelho . Assim detecta-se o término da titulação. - Conclusão prática: moles de
gastos = moles de em excesso. Subtraindo esse excesso dos moles de inicialmente adicionados obtemos os moles de que reagiram com , logo os moles de presentes.
Passo 3
Cálculo dos mols de
inicialmente adicionados.
Fórmula usada: , onde
é o número de mols,
a concentração (mol/L) e
o volume (L).
Fórmula usada:
(Transformei
em
.)
Passo 4
Cálculo dos mols de
usados na titulação (que equivalem aos mols de
em excesso).
Usando a mesma fórmula:
Usando a mesma fórmula:
Passo 5
Determinar os mols de
que reagiram com
.
Os mols de que precipitaram com
são os adicionados menos os que ficaram em excesso:
Os mols de
Aqui usei
(relação 1:1 entre
e
).
Passo 6
Relacionando com
e com
.
A estequiometria é 1:1 entre e
, logo os mols de
presentes na amostra são
A estequiometria é 1:1 entre
Cada mol de
contém 1 mol de
, então os mols de
na amostra também são
.
Passo 7
Converter mols de
em massa.
Fórmula: , onde
é a massa molar.
Fórmula:
Convertendo para miligramas:
Arredondando com coerência significativa (os dados têm 3 ou 4 algarismos significativos), podemos reportar
de
, que é o valor solicitado.
Passo 8
Resposta à parte (b) — conceito e justificativa (aqui explico didaticamente por que é indireta).
- Titulação direta é quando a espécie analisada (aqui
) é titulada diretamente com uma solução padrão até um ponto final (ex.: titulação ácido-base direta). - Aqui não foi titulada diretamente a substância
. Primeiro precipitou-se com excesso de ; depois titulou-se o excesso de com . Como se determina a quantidade de a partir de uma titulação do reagente em excesso, essa estratégia é chamada de titulação por retro-titulação ou titulação indireta. - Portanto a titulação usada é indireta.
Resposta
a)
b) indireta
b) indireta