Um método para determinaçâo de carbono orgânico solúvel em agua do mar (densidade de 1.021 g(cm^3), envolve a oxidação da matéria orgânica a dióxido de carbono ( 44,01 g / mol) com persulfato de potassio ( 270,3 g / mol ), seguida pela determinaçäo gravimátrica do dioxido de carbono retido por uma coluna de amianto revestido com hidróxido de sodio ( 39,997 g / mol ). Uma amostra pesando 6,234 g produziu um aumento de massa de 2,378 mg na coluna. A amostra possui o teor de carbono ( 12,011 g / mol ) expresso em mg / L igual a 106,3.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um método para determinar o carbono orgânico solúvel na água do mar. Isso envolve algumas reações químicas usando persulfato de potássio e depois medindo o dióxido de carbono produzido. Precisamos calcular o teor de carbono na amostra, que está expresso em mg/L. Para isso, vamos precisar usar conceitos de química como a massa molar das substâncias envolvidas e relações de proporção.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as massas molares das substâncias envolvidas:
  • Dióxido de carbono ( CO2): 44,01 , g/mol
  • Persulfato de potássio ( K2S2O8): 270,3 , g/mol
  • Hidróxido de sódio ( NaOH): 39,997 , g/mol
  • Carbono ( C): 12,011 , g/mol
Esses valores são importantes para calcular quantas mols de cada substância estão envolvidas na reação.

Passo 3

Sabemos que uma amostra de 6,234 , g produziu um aumento de massa de 2,378 , mg na coluna, que corresponde ao dióxido de carbono retido. Vamos converter essa massa para gramas para facilitar os cálculos:
2,378 , mg = 0,002378 , g

Passo 4

Agora, vamos calcular o número de mols de CO2 produzido usando a fórmula:
Número de mols = MassaMassa molar ú
Então,
Mols de CO2 = 0,002378 , g44,01 , g/mol approx 5,405 times 10^-5 , mol

Passo 5

Cada mol de CO2 contém 1 mol de carbono. Portanto, a massa de carbono na amostra é:
Massa de C = Mols de C times Massa molar de C
Massa de C = 5,405 times 10^-5 , mol times 12,011 , g/mol approx 0,000649 , g = 0,649 , mg

Passo 6

Agora, para encontrar o teor de carbono em mg/L, precisamos considerar o volume da amostra. No enunciado, não foi fornecido diretamente, mas sabemos a densidade da amostra ( 1,021 , g/cm^3) e a massa da amostra ( 6,234 , g). Podemos calcular o volume:
Volume = MassaDensidade = 6,234 , g1,021 , g/cm^3 approx 6,103 , cm^3 = 6,103 times 10^-3 , L

Passo 7

Finalmente, calculamos o teor de carbono em mg/L:
Teor de C = 0,649 , mg6,103 times 10^-3 , L approx 106,3 , mg/L

Resposta

O teor de carbono na amostra é igual a 106,3 , mg/L.

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