Pesticidas arsenicais podem ser analisados para se determinar o teor de As mediante tratamento da amostra com ácido clorídrico à ebulição na presença de um agente redutor. Nestas condiçōes forma \mathrm{se} \mathrm{AsCl}_{3} que é volátil e, ao ser destilado, é coletado adequadamente em meio ácido. Depois é titulado com uma solução padrão de iodo. Sabendo-se que foram gastos 28,55 \mathrm{~mL} de uma solução de iodo 0,1010 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} para titular uma amostra de 0,5002 \mathrm{~g} do pesticida, qual é a porcentagem de As nesta amostra?

Passo 1

O enunciado pede a determinação da porcentagem de arsênio na amostra de pesticida de massa 0,5002,g, usando titulação redox com iodo. O que vamos precisar é: a estequiometria da reação entre \mathrm{AsCl}_{3} (As no estado +3) e \mathrm{I}_{2}, o volume e a molaridade da solução de \mathrm{I}_{2}, e a massa atômica do arsenio (As).

Passo 2

Precisamos achar a relação molar entre \mathrm{AsCl}_{3} e \mathrm{I}_{2}. O arsenito ( \mathrm{AsCl}_{3}) oxida de As ^{+3} para As ^{+5}, liberando 2 elétrons:
\text{As}^{+3}\to\text{As}^{+5}+2e^{-}.
O iodo se reduz:
\mathrm{I}_{2}+2e^{-}\to2\,\mathrm{I}^{-}.
Como cada mol de \mathrm{AsCl}_{3} libera 2 e ^{-} e cada mol de \mathrm{I}_{2} consome 2 e ^{-}, a estequiometria é
1\;\mathrm{mol\\ AsCl_{3}} \longleftrightarrow 1\;\mathrm{mol\\ I_{2}}.

Passo 3

Calcular os mols de \mathrm{I}_{2} gastos na titulação. Sabendo que foram usados 28{,}55,mL de solução 0,1010,mol/L:
n_{\mathrm{I}_{2}} = V \times M =0,02855\;\mathrm{L}\times0,1010\;\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{L}} =0,0028816\;\mathrm{mol}.

Passo 4

Pela estequiometria do passo anterior, os mols de As em \mathrm{AsCl}_{3} são os mesmos dos mols de \mathrm{I}_{2}:
n_{\mathrm{As}}=n_{\mathrm{I}_{2}}=0,0028816\;\mathrm{mol}.
Logo a massa de As na amostra é
m_{\mathrm{As}} = n_{\mathrm{As}}\times M_{\mathrm{As}} =0,0028816\times74,92\;\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}} =0,2159\;\mathrm{g}.

Passo 5

Agora calculamos a porcentagem de As na amostra:
\%\mathrm{As} =\frac{m_{\mathrm{As}}}{m_{\text{amostra}}}\times100 =\frac{0,2159}{0,5002}\times100 \approx43{,}17\%.

Resposta

A porcentagem de As na amostra é aproximadamente 43{,}17\%.

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