1. Uma massa de oxalato de sódio ( \mathrm{Na}_{2} \mathrm{C}_{2} \mathrm{O}_{4} - padrão primário) de 143,2 \mathrm{mg} foi dissolvida em ácido sulfúrico \left(\mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4}\right) e titulada com solução de \mathrm{KMnO}_{4}. Se forem consumidos 26,73 \mathrm{~mL} para atingir o ponto final, qual é a concentração ( \mathrm{mol} / \mathrm{L} ) da solução de \mathrm{KMnO}_{4} ?
\text { Equação: } \mathrm{MnO}_{4}^{-}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{C}_{2} \mathrm{O}_{4}+\mathrm{H}^{+} \rightarrow \mathrm{Mn}^{2+}+\mathrm{CO}_{2}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \text { (Verifique o balanceamento) }çã

Passo 1

O enunciado dá uma amostra de oxalato de sódio ( \mathrm{Na}_{2}\mathrm{C}_{2}\mathrm{O}_{4}, padrão primário) com massa de 143,2\,\mathrm{mg} dissolvida em ácido sulfúrico e titulada com 26,73\,\mathrm{mL} de solução de \mathrm{KMnO}_{4}. O objetivo é determinar a concentração molar da solução de permanganato. Vamos precisar do balanceamento da reação redox, da massa molar do oxalato e da estequiometria entre \mathrm{C}_{2}\mathrm{O}_{4}^{2-} e \mathrm{MnO}_{4}^{-}.

Passo 2

Balanceamos a reação redox em meio ácido. A forma neta é
2\,\mathrm{MnO}_{4}^{-} \;+\;5\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{C}_{2}\mathrm{O}_{4}\;+\;6\,\mathrm{H}^{+} \;\longrightarrow\; 2\,\mathrm{Mn}^{2+}\;+\;10\,\mathrm{CO}_{2}\;+\;8\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}.
Dessa equação, 5 mol de oxalato reagem com 2 mol de permanganato.

Passo 3

Calculamos a massa molar do oxalato de sódio:
M(\mathrm{Na}_{2}\mathrm{C}_{2}\mathrm{O}_{4}) =2\times22,99 + 2\times12,01 + 4\times16,00 =133,99\;\mathrm{g/mol}.
Convertendo a massa usada para gramas e obtendo mols de oxalato:
m = 143,2\,\mathrm{mg} = 0,1432\,\mathrm{g}, \quad n_{\mathrm{C}_{2}\mathrm{O}_{4}^{2-}} =\frac{0,1432}{133,99} \approx0,0010686\;\mathrm{mol}.

Passo 4

Usando a estequiometria 5\,\mathrm{mol}\,\mathrm{C}_{2}\mathrm{O}_{4}^{2-} para 2\,\mathrm{mol}\,\mathrm{MnO}_{4}^{-}, temos
n_{\mathrm{MnO}_{4}^{-}} =\frac{2}{5}\,n_{\mathrm{C}_{2}\mathrm{O}_{4}^{2-}} =0,4\times0,0010686 \approx0,0004275\;\mathrm{mol}.

Passo 5

A concentração da solução de \mathrm{KMnO}_{4} é o número de mols de \mathrm{MnO}_{4}^{-} dividido pelo volume em litros:
V = 26,73\,\mathrm{mL} = 0,02673\,\mathrm{L},
C = \frac{0,0004275}{0,02673} \approx0,0160\;\mathrm{mol/L}.

Resposta

A concentração da solução de \mathrm{KMnO}_{4} é 0,0160\;\mathrm{mol/L}.

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