QUESTÃO 05: O teor total de cloreto ( Cl- ) de uma amostra de água coletada em uma estação de tratamento local foi determinado por titulação de precipitação, empregando o cromato de potássio (K2CrO4) como indicador. Nesta análise foram necessários 14,05 mL de AgNO3 0,1 mol L-1 (Fc= 0,9633) para reagir completamente com o Cl-presente em 25,00 mL de amostra. Considerando as informações do enunciado, faça o que se pede:
a. Escreva a reação da titulação indicando o estado físico das substâncias.
b. Escreva a reação do indicador indicando o estado físico das substâncias.
c. Calcule o teor de cloreto em mg L-1 da amostra. R : [Cl-]=1922 mg L-1
DADO:
MM(Cl-)=35,5 g mol-1.
a. Escreva a reação da titulação indicando o estado físico das substâncias.
b. Escreva a reação do indicador indicando o estado físico das substâncias.
c. Calcule o teor de cloreto em mg L-1 da amostra. R : [Cl-]=1922 mg L-1
MM(Cl-)=35,5 g mol-1.
Passo 1
O enunciado faz três perguntas:
a. Escreva a reação da titulação indicando o estado físico das substâncias.
b. Escreva a reação do indicador indicando o estado físico das substâncias.
c. Calcule o teor de cloreto em mg L^{-1} da amostra.
a. Escreva a reação da titulação indicando o estado físico das substâncias.
b. Escreva a reação do indicador indicando o estado físico das substâncias.
c. Calcule o teor de cloreto em mg L^{-1} da amostra.
Dados fornecidos (vou listar tudo o que é relevante):
- Volume da solução titulante
: . - Concentração da solução titulante:
. - Fator de correção do titulante:
. - Volume da amostra titulada:
. - Massa molar do íon cloreto:
.
Nada mais será perguntado; agora vamos resolver passo a passo.
Passo 2
Reação da titulação (a) — o que acontece quimicamente e como escrever:
Quando titula-se cloreto com nitrato de prata, o íon prata reage com o íon cloreto em solução formando cloreto de prata sólido, que é um precipitado branco. Escrever a equação com estados físicos:
Quando titula-se cloreto com nitrato de prata, o íon prata reage com o íon cloreto em solução formando cloreto de prata sólido, que é um precipitado branco. Escrever a equação com estados físicos:
Explicação didática: aqui
vem do
dissolvido (portanto
e
),
é o cloreto na amostra e
é o precipitado formado. A stoquiometria é 1 para 1: cada mol de
consome 1 mol de
.
Passo 3
Reação do indicador (b) — o que indica o ponto de equivalência:
O indicador usado é o cromato de potássio, que fornece o ânion cromato . Depois que todo o
foi precipitado, o excesso de
começa a reagir com o cromato, formando o precipitado vermelho-alaranjado de cromato de prata. A equação com estados físicos é:
O indicador usado é o cromato de potássio, que fornece o ânion cromato
Explicação didática: enquanto houver
no frasco, o
prefere precipitar
. Quando todo o
foi consumido, surge
livre e ele reage com
do indicador, formando a cor característica do ponto final.
Passo 4
Plano de cálculo do teor de cloreto (c) — como vamos proceder:
- Calcular os mols de
efetivamente fornecidos na titulação, levando em conta o fator de correção . - Usar a estequiometria 1:1 entre
e para obter os mols de na alíquota de . - Converter mols de
em massa usando . - Converter a massa encontrada para mg L^{-1} usando o volume da amostra
.
Vou explicar cada fórmula quando usada.
Passo 5
Cálculo dos mols de
adicionados:
Fórmula usada (explicando as variáveis):
Fórmula usada (explicando as variáveis):
onde
é o número de mols de
,
é o volume em litros da solução de
,
é a concentração em mol L^{-1} e
é o fator de correção adimensional que ajusta a concentração real do titulante.
Conversão do volume para litros:
Aplicando os números:
Agora faço a multiplicação numérica:
Passo 6
Determinar os mols de
presentes na alíquota:
Pela reação da titulação a relação é , logo
Pela reação da titulação a relação é
Explicação didática: a equação
diz que 1 mol de prata consome 1 mol de cloreto, por isso igualamos os mols.
Passo 7
Converter mols de
em massa:
Usamos , onde
é a massa em gramas,
os mols e
a massa molar.
Usamos
Fazendo a multiplicação:
Explicação: essa é a massa de cloreto contida nos
da amostra.
Passo 8
Converter a massa encontrada em concentração mg L^{-1}:
Queremos .
Queremos
Primeiro converto a massa de g para mg:
Volume da amostra em litros:
Agora a concentração:
Passo 9
Arredondamento e verificação final:
Para três algarismos significativos coerentes com os dados iniciais (por exemplo os dados de volume têm quatro algarismos, a concentração
tem 1, mas o fator
tem quatro), podemos reportar o resultado como
, que coincide com a resposta dada no enunciado. Bom trabalho — você chegou lá!
Para três algarismos significativos coerentes com os dados iniciais (por exemplo os dados de volume
Resposta
a.
b.
c.
b.
c.