\mathbf{4}^{\underline{\mathbf{a}}} Questão ( \mathbf{9 , 0} pontos): Para cada uma das alternativas abaixo, assinale com \underline{\mathbf{V}} as alternativas verdadeiras e com \mathbf{E} as falsas. Lembre-se de justificar suas repostas.
4.1. ( ) Para análise de \mathrm{Mg}(\mathrm{OH}) 2 no leite de magnésia, por titulação de neutralização, são necessárias soluções padronizadas de HCl e de NaOH .
4.2. ( ) Numa titulação de precipitação de brometo (Br-) usando solução-padrão de íon prata ( \mathrm{Ag}^{+}) em excesso e solução-padrão de tiocianato ( \mathrm{SCN}^{-}) como titulante, pode-se afirmar que a repetição que tiver maior quantidade de \mathrm{Br}^{-}consumirá menor volume do titulante.
4.3. ( ) Nas determinações quantitativas pelo método de Volhard (método titulométrico de precipitação), o indicador usado é o íon ferro (III) ( \mathrm{Fe}^{3+} ). Nesse método, as titulações são realizadas em meio básico para garantir a precipitação de todo o \mathrm{Fe}^{3+}.
4.4. ( ) As determinações quantitativas de \mathrm{Cl}^{-}ou \mathrm{Br}^{-}pelo método de Mohr utilizam o indicador \mathrm{K}_{2} \mathrm{CrO}_{4} em pH igual a 3,0 , que precipita com a prata após o ponto de equivalência da titulação.
4.5. ( ) Na determinação quantitativa de brometo ( \mathrm{Br}^{-}) pelo método de Mohr, o pH da solução não deve estar acima de 9,0 , uma vez que o íon prata ( \mathrm{Ag}^{+}) pode precipitar na forma de hidróxido.
4.6. ( ) A titulação para determinar o teor de cloreto ( \mathrm{Cl}^{-}) com solução padrão de \mathrm{AgNO}_{3} é um método de oxi-redução.
4.7. ( ) A permanganimetria baseia-se na redução do íon permanganato ( \mathrm{MnO}_{4}^{-}) a \mathrm{Mn}^{2+}, em meio ácido. As soluções contendo o íon permanganato ( \mathrm{MnO}_{4}{ }^{-}) possuem coloração violeta podendo ser utilizadas para sinalizar o ponto final das titulações.
4.8. ( ) Em análises titulométrica, o ponto de equivalência da titulação é atingido quando os reagentes, titulante e titulado, reagem em quantidades equimolares.
4.9. ( ) A concentração de uma solução de \mathrm{KMnO}_{4} que contém 830 mg desta substância em 250,00 \mathrm{~mL} é 0,010 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}. Dados: \mathrm{MM}\left(\mathrm{g} \mathrm{mol}{ }^{-1}\right): \mathrm{K}=39,098 ; \mathrm{Mn}=54,938 e \mathrm{O}=15,999.

Passo 1

O enunciado pede que eu assinale cada uma das alternativas 4.1 a 4.9 com \underline{\mathrm{V}} (verdadeira) ou \mathrm{E} (falsa) e justifique cada resposta. As informações dadas são as próprias sentenças que devo avaliar; listo-as aqui para organizar:
\begin{aligned} &\text{4.1: Para análise de }\mathrm{Mg(OH)_2}\text{ no leite de magnésia, por titulação de neutralização, são necessárias soluções padronizadas de }\mathrm{HCl}\text{ e de }\mathrm{NaOH}.\\\ &\text{4.2: Numa titulação de precipitação de }\mathrm{Br^-}\text{ usando }\mathrm{Ag^+}\text{ em excesso e }\mathrm{SCN^-}\text{ como titulante, a repetição com maior quantidade de }\mathrm{Br^-}\text{ consumirá menor volume do titulante.}\\\ &\text{4.3: No método de Volhard o indicador é }\mathrm{Fe^{3+}}\text{ e as titulações são realizadas em meio básico para garantir precipitação de todo }\mathrm{Fe^{3+}}.\\\ &\text{4.4: No método de Mohr para }\mathrm{Cl^-}\text{ ou }\mathrm{Br^-}\text{ usa-se }\mathrm{K_2CrO_4}\text{ em }\mathrm{pH}=3{,}0\text{, que precipita com a prata após o ponto de equivalência.}\\\ &\text{4.5: Na determinação de }\mathrm{Br^-}\text{ pelo método de Mohr, o pH não deve estar acima de }9{,}0\text{, pois }\mathrm{Ag^+}\text{ pode precipitar como hidróxido.}\\\ &\text{4.6: A titulação do teor de }\mathrm{Cl^-}\text{ com solução padrão de }\mathrm{AgNO_3}\text{ é um método de oxi‑redução.}\\\ &\text{4.7: A permanganimetria baseia‑se na redução de }\mathrm{MnO_4^-}\text{ a }\mathrm{Mn^{2+}}\text{ em meio ácido; a solução é violeta e pode sinalizar o ponto final.}\\\ &\text{4.8: O ponto de equivalência é atingido quando titulante e titulado reagem em quantidades equimolares.}\\\ &\text{4.9: A concentração de uma solução de }\mathrm{KMnO_4}\text{ que contém }830\\ \mathrm{mg}\text{ em }250{,}00\\ \mathrm{mL}\text{ é }0{,}010\\ \mathrm{mol\\ L^{-1}}. \end{aligned}áéçãçããáçõçãçãçãáééçõãáçãéóêçãéãóçãçããééçãçãáçãéêéçãçãéé
A partir daqui vou analisar cada item, um por passo, explicando a teoria necessária para você entender e justificar a marcação.

Passo 2

Análise do item 4.1. Primeiro identificar a reação e o que é necessário numa titulação de neutralização:
  • O analito é \mathrm{Mg(OH)_2}, uma base. A reação de neutralização com ácido forte é, por exemplo,
\mathrm{Mg(OH)_2 + 2HCl \longrightarrow MgCl_2 + 2H_2O.}
  • Em uma titulação de neutralização típica você precisa de uma solução padrão de titulante que neutralize o analito. Para uma base (aqui \mathrm{Mg(OH)_2}) o titulante comum é um ácido padrão como \mathrm{HCl}.
  • Não há necessidade de ter também uma solução padrão de \mathrm{NaOH} para realizar a titulação; ter \mathrm{NaOH} padronizada só seria necessário se você fosse usar uma base como titulante (situação invertida).
    Conclusão e justificação: a frase afirma que são necessárias soluções padronizadas de \mathrm{HCl} e de \mathrm{NaOH}. Isso é incorreto: para titular \mathrm{Mg(OH)_2} com titulação ácido–base basta um ácido padrão (por exemplo \mathrm{HCl}); não é obrigatório também ter \mathrm{NaOH}. Logo o item 4.1 é falso.

Passo 3

Análise do item 4.2. Explicação do método descrito e raciocínio:
  • Procedimento descrito: adiciona‑se \mathrm{Ag^+} em excesso à amostra que contém \mathrm{Br^-}; forma‑se precipitado \mathrm{AgBr(s)}:
\mathrm{Ag^+ + Br^- \longrightarrow AgBr(s).}
  • O excesso de \mathrm{Ag^+} remanescente é determinado por retitulação com \mathrm{SCN^-} (titulante). A reação de retitulação é
\mathrm{Ag^+ + SCN^- \longrightarrow AgSCN(s).}
  • Se a amostra tem maior quantidade de \mathrm{Br^-}, ela consumirá mais \mathrm{Ag^+} na etapa inicial, portanto restará menos \mathrm{Ag^+} para ser titulado com \mathrm{SCN^-}. Logo precisaremos de menor volume de titulante \mathrm{SCN^-} para consumir o remanescente de \mathrm{Ag^+}.
  • Observação conceitual: isto é um esquema clássico de retitulação (back‑titration). Mais analito (aqui \mathrm{Br^-}) → mais \mathrm{Ag^+} consumido antes da retitulação → menor volume do titulante para a retitulação.
    Conclusão: o item 4.2 é verdadeiro.

Passo 4

Análise do item 4.3. Explicação do método de Volhard:
  • O método de Volhard é uma retitulação em que se adiciona excesso de \mathrm{Ag^+} ao haleto (ou outro analito que precipite com prata) e depois titula‑se o excesso de \mathrm{Ag^+} com \mathrm{SCN^-}. O indicador utilizado é o íon \mathrm{Fe^{3+}}, que forma o complexo vermelho \mathrm{[Fe(SCN)]^{2+}} quando há \mathrm{SCN^-} livre:
\mathrm{Fe^{3+} + SCN^- \longrightarrow [Fe(SCN)]^{2+}}
  • Sobre o meio da titulação: o método de Volhard exige meio ácido e não básico. Por quê? Em meio básico tanto a prata quanto o ferro trivalente podem precipitar como hidróxidos ( \mathrm{Ag_2O} / \mathrm{AgOH} e \mathrm{Fe(OH)_3}), o que estragaria a reação e o indicador. Além disso, a formação do complexo \mathrm{[Fe(SCN)]^{2+}} pede que haja \mathrm{Fe^{3+}} solúvel — em meio básico ele precipitaria.
  • A afirmação do enunciado tem duas partes: 1) que o indicador é \mathrm{Fe^{3+}} (isto é correto); 2) que as titulações são realizadas em meio básico para garantir precipitação de todo o \mathrm{Fe^{3+}} (isto é errado — o meio é ácido e não se deseja precipitar \mathrm{Fe^{3+}}).
    Conclusão: como a segunda parte é equivocada e muda a essência do método, o item 4.3 é falso.

Passo 5

Análise do item 4.4. Explicação do método de Mohr e papel do indicador:
  • No método de Mohr para determinação de \mathrm{Cl^-} ou \mathrm{Br^-}, titula‑se com solução padrão de \mathrm{Ag^+} formando precipitado \mathrm{AgCl} ou \mathrm{AgBr}:
\mathrm{Ag^+ + Cl^- \longrightarrow AgCl(s)}\quad\text{ou}\quad \mathrm{Ag^+ + Br^- \longrightarrow AgBr(s)}
  • O indicador utilizado é o ânion cromato \mathrm{CrO_4^{2-}} (fornecido por \mathrm{K_2CrO_4}). Após o ponto de equivalência, quando todo o haleto já precipitou, o \mathrm{Ag^+} em excesso começa a reagir com \mathrm{CrO_4^{2-}} formando o precipitado vermelho‑marrom:
\mathrm{2Ag^+ + CrO_4^{2-} \longrightarrow Ag_2CrO_4(s)}
  • Condição de pH: o método de Mohr exige meio neutro a levemente alcalino, tipicamente na faixa aproximada pH 6{,}5 a 10. Em meio fortemente ácido (por exemplo \mathrm{pH}=3{,}0) o íon cromato \mathrm{CrO_4^{2-}} é convertido em dicromato \mathrm{Cr_2O_7^{2-}} pela reação
\mathrm{2CrO_4^{2-} + 2H^+ \longrightarrow Cr_2O_7^{2-} + H_2O},
o que impede o funcionamento correto do indicador. Portanto o valor \mathrm{pH}=3{,}0 indicado na frase está errado.
  • A parte que diz que o cromato precipita com a prata após o ponto de equivalência está correta; o erro é o pH informado.
    Conclusão: 4.4 é falsa.

Passo 6

Análise do item 4.5. Justificação sobre o pH limite no método de Mohr:
  • Em pH muito alto (alcalino), o íon prata pode formar hidróxido/óxido de prata insolúvel, por exemplo:
\mathrm{Ag^+ + OH^- \longrightarrow AgOH(s)}\quad\text{ou}\quad \mathrm{2Ag^+ + 2OH^- \longrightarrow Ag_2O(s) + H_2O.}
  • Se \mathrm{Ag^+} precipita como hidróxido, ele deixa de estar disponível para precipitar com \mathrm{Cl^-} ou \mathrm{Br^-}, comprometendo a titulação. Por isso nas titulações argentimétricas (como Mohr) evita‑se pH muito alto; em geral não se deve ultrapassar valores por volta de 9 10.
  • A frase afirma que o pH não deve estar acima de 9{,}0 porque \mathrm{Ag^+} pode precipitar como hidróxido — isto é correto e consistente com a prática analítica.
    Conclusão: 4.5 é verdadeira.

Passo 7

Análise do item 4.6. Natureza da titulação \mathrm{Cl^-} vs \mathrm{AgNO_3}:
  • A reação envolvida é uma precipitação iônica:
\mathrm{Ag^+ + Cl^- \longrightarrow AgCl(s)}.
  • Um método de oxi‑redução (redox) envolve transferência de elétrons e mudanças nos estados de oxidação dos elementos participantes. Na reação acima não há mudança de estado de oxidação — é apenas formação de um sal pouco solúvel (precipitação).
    Conclusão: afirmar que é um método de oxi‑redução é incorreto; o método é de precipitação (argentimetria). Logo 4.6 é falsa.

Passo 8

Análise do item 4.7. Princípio da permanganimetria:
  • Em permanganimetria (em meio ácido) o íon permanganato \mathrm{MnO_4^-} é um forte agente oxidante e é reduzido a \mathrm{Mn^{2+}}; a reação global, por exemplo contra um redutor genérico \mathrm{Red}, pode ser escrita genericamente como
\mathrm{MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \longrightarrow Mn^{2+} + 4H_2O.}
  • As soluções contendo \mathrm{MnO_4^-} têm cor violeta intensa; quando o titulante \mathrm{MnO_4^-} é consumido completamente no ponto final, uma pequena sobra de \mathrm{MnO_4^-} confere a cor violeta à solução — por isso \mathrm{KMnO_4} é muitas vezes autossinalizante (não precisa de indicador externo).
  • Portanto a descrição do enunciado está correta: permanganimetria envolve redução de \mathrm{MnO_4^-} a \mathrm{Mn^{2+}} em meio ácido e a cor violeta atua como indicador visual do ponto final.
    Conclusão: 4.7 é verdadeira.

Passo 9

Análise do item 4.8. Definição do ponto de equivalência:
  • O ponto de equivalência é, por definição titulométrica, o momento em que foram reagidas as quantidades estequiométricas do titulante e do titulado segundo a reação quimicamente balanceada. Em outras palavras: as quantidades reagem na proporção estequiométrica exigida pela equação química.
  • A frase diz “quantidades equimolares”. Interpretação prática e correta para provas: entende‑se que significa “quantidades proporcionais de acordo com a estequiometria” (ou seja, a proporção molar exigida). Se a reação é 1:1, “equimolares” quer dizer moles iguais; se a reação é a moles de A para b moles de B, ponto de equivalência ocorre quando n_A/n_B = a/b. Portanto, em sentido técnico e usual de química analítica, a frase é aceita como verdadeira, pois o essencial é que as quantidades reativas estejam nas proporções molares corretas (isto é o que se entende por “equimolares” no contexto de titulação).
    Conclusão: 4.8 é verdadeira.

Passo 10

Análise do item 4.9. Cálculo da concentração de \mathrm{KMnO_4}:
  • Dados: massa de \mathrm{KMnO_4} = 830\\ \mathrm{mg} = 0{,}830\\ \mathrm{g}. Volume da solução = 250{,}00\\ \mathrm{mL} = 0{,}25000\\ \mathrm{L}.
  • Calcule a massa molar M de \mathrm{KMnO_4} usando os dados:
\begin{aligned} M(\mathrm{KMnO_4}) &= M(\mathrm{K}) + M(\mathrm{Mn}) + 4\times M(\mathrm{O})\\\ &= 39{,}098 + 54{,}938 + 4\times 15{,}999\\\ &= 39{,}098 + 54{,}938 + 63{,}996\\\ &= 158{,}032\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}. \end{aligned}
  • Número de mols de \mathrm{KMnO_4}:
n = \dfrac{0{,}830\\ \mathrm{g}}{158{,}032\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}} = 0{,}005255\\ \mathrm{mol}\\ (\text{aprox.}).
  • Concentração molar [ \mathrm{KMnO_4} ]:
[\mathrm{KMnO_4}] = \dfrac{n}{V} = \dfrac{0{,}005255\\ \mathrm{mol}}{0{,}25000\\ \mathrm{L}} = 0{,}02102\\ \mathrm{mol\\ L^{-1}}.
  • Comparando com a afirmativa que dizia 0{,}010\\ \mathrm{mol\\ L^{-1}}, vemos que o valor correto é aproximadamente 0{,}0210\\ \mathrm{mol\\ L^{-1}}, ou seja, a afirmativa do enunciado está errada (valor reportado subestimado).
    Conclusão: 4.9 é falsa.

Resposta

4.1 E
4.2 V
4.3 E
4.4 E
4.5 V
4.6 E
4.7 V
4.8 V
4.9 E

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