QUESTÃO 05: O teor total de cloreto ( \mathrm{Cl}^{-}) de uma amostra de água coletada em uma estação de tratamento local foi determinado por titulação de precipitação, empregando o cromato de potássio ( \mathrm{K}_{2} \mathrm{CrO}_{4} ) como indicador. Nesta análise foram necessários 14,05 \mathrm{~mL} de \mathrm{AgNO}_{3} 0,1 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} (Fc= 0,9633) para reagir completamente com o \mathrm{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 \mathrm{mg} \mathrm{L}^{-1} da amostra. R : \left[\mathrm{Cl}^{-}\right]=\mathbf{1 9 2 2} \mathbf{~ m g ~ L}^{-1}
DADO:
\mathrm{MM}\left(\mathrm{Cl}^{-}\right)=35,5 \mathrm{~g} \mathrm{~mol}^{-1}.
a. Adição de 5,00 \mathrm{~mL} da solução de \mathrm{AgNO}_{3}. \mathbf{R} : \mathbf{S}=\mathbf{2 , 2 8} \times \mathbf{1 0 - 9}^{-\mathbf{9}} \mathbf{~ m o l ~ L}^{-\mathbf{1}} ; \mathbf{p A g}=\mathbf{8 , 6 4}
b. Adição de 10,00 \mathrm{~mL} da solução de \mathrm{AgNO}_{3}. R: \mathbf{S}=\mathbf{1 , 3 5} \times \mathbf{1 0}^{-\mathbf{5}} \mathbf{~ m o l ~ L}^{-\mathbf{1}} ; \mathbf{p A g}=\mathbf{4 , 8 7}
c. Adição de 15,00 \mathrm{~mL} da solução de \mathrm{AgNO}_{3}. \mathbf{R} : \mathbf{S}=\mathbf{3 , 1 9} \times \mathbf{1 0}^{-\mathbf{9}} \mathbf{~ m o l ~} \mathbf{L - 1}^{-\mathbf{1}} \mathbf{p A g}=\mathbf{1 , 2 4}

Passo 1

O enunciado pede a determinação do teor total de cloreto por titulação de precipitação, usando solução de AgN O_{3} 0,1 mol L^{-} ^{1} (fator de correção Fc =0,9633) e indicador K_{2}Cr O_{4}. Foram gastos 14,05 mL de AgN O_{3} para titular 25,00 mL da amostra. Precisa-se:
a. Escrever a reação de titulação com estados físicos.
b. Escrever a reação do indicador com estados físicos.
c. Calcular a concentração de C l^{-} em mg L^{-} ^{1}, sabendo MM(C l^{-}) =35,5 g mo l^{-} ^{1}.

Passo 2

Na titulação o cátion prata reage com o ânion cloreto formando cloreto de prata insolúvel. A equação iônica, com estados físicos, é:
\mathrm{Ag}^+(aq) + \mathrm{Cl}^-(aq) \longrightarrow \mathrm{AgCl}(s)

Passo 3

Quando todo o C l^{-} foi consumido, o excesso de A g^{+} reage com o cromato para formar o precipitado vermelho-alaranjado de cromato de prata, indicando o ponto de viragem:
2\,\mathrm{Ag}^+(aq) + \mathrm{CrO}_4^{2-}(aq) \longrightarrow \mathrm{Ag}_2\mathrm{CrO}_4(s)

Passo 4

1) Concentração real de A g^{+}:
\mathrm{C}_{\mathrm{Ag}^+} = 0,1 \times 0,9633 = 0,09633\\ \mathrm{mol}\,\mathrm{L}^{-1}
2) Moles de A g^{+} gastos:
n_{\mathrm{Ag}^+} = 0,09633\,\mathrm{mol}\,\mathrm{L}^{-1} \times 0,01405\,\mathrm{L} = 0,001354\\ \mathrm{mol}
3) Como a reação é 1: 1, n_{\mathrm{Cl}^-}=n_{\mathrm{Ag}^+}=0,001354\\ \mathrm{mol}. A molaridade de C l^{-} na amostra é
[\mathrm{Cl}^-] = \frac{0,001354\\ \mathrm{mol}}{0,02500\\ \mathrm{L}} = 0,05417\\ \mathrm{mol}\,\mathrm{L}^{-1}
4) Converter para mg L^{-} ^{1}:
0,05417\,\mathrm{mol}\,\mathrm{L}^{-1} \times 35,5\,\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1} \times 1000\,\mathrm{mg}\,\mathrm{g}^{-1} = 1922\\ \mathrm{mg}\,\mathrm{L}^{-1}

Resposta

a. \mathrm{Ag}^+(aq) + \mathrm{Cl}^-(aq) \rightarrow \mathrm{AgCl}(s)
b. 2\,\mathrm{Ag}^+(aq) + \mathrm{CrO}_4^{2-}(aq) \rightarrow \mathrm{Ag}_2\mathrm{CrO}_4(s)
c. [\mathrm{Cl}^-] = 1922\\ \mathrm{mg}\,\mathrm{L}^{-1}

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