Questão 2. (2,0 pontos) Em uma análise de determinação de Níquel em uma amostra mineral, 30 gramas dessa amostra foi dissolvida em meio ácido e realizada uma metodologia para separar outros metais interferentes, resultando em uma solução de
. Uma aliquota de
da solução resultante foi transferida para um erlenmeyer e foram adicionados ao mesmo
de uma solução
de EDTA. A solução resultante foi então titulada com uma solução
de cloreto de zinco, utilizando como indicador o Negro de Eriocromo T, consumindo um volume de
. Calcule o teor de Níquel em
na amostra mineral. Massa atômica do Niquel
.
Passo 1
O enunciado fornece os seguintes dados e pede o teor de Níquel em percentual massa/massa na amostra:
- massa da amostra mineral:
. - volume da solução obtida após dissolução:
. - alíquota retirada dessa solução:
. - volume de EDTA adicionado à alíquota:
de solução com concentração . - solução titulante: cloreto de zinco com concentração
. - volume de titulante consumido no ponto de equivalência:
. - indicador usado: Negro de Eriocromo T.
- massa atômica do Níquel:
.
O que é pedido: calcular o teor de Níquel da amostra em
.
Passo 2
Entendendo o experimento (explicação didática do que foi feito) — sem pular etapas:
- Foi acrescentado EDTA em excesso à alíquota da solução da amostra. O EDTA complexa íons metálicos (como
) numa razão estequiométrica de 1:1 (cada mol de EDTA sequestra 1 mol de metal divalente). - Depois faz-se uma retitulação (back-titration): o EDTA em excesso, que não reagiu com o Níquel, é titulado com uma solução padrão de
. Assim, os mols de EDTA inicial menos os mols de EDTA consumidos pelo correspondem aos mols de EDTA que reagiram com o da amostra. - Conclusão prática importante: moles de
na alíquota = moles de EDTA consumidos pelo níquel = moles de EDTA inicial − moles de consumidos na retitulação.
Passo 3
Fórmula básica que vamos usar (aula rápida):
- Cálculo de mols a partir de concentração e volume:
onde
é número de mols (mol),
é concentração (
) e
é volume em litros (
).
- Lembre-se de converter volumes em
para dividindo por .
Passo 4
Calcular os mols de EDTA inicialmente adicionados:
- Volume de EDTA:
. - Concentração de EDTA:
.
Aplicando:
Passo 5
Calcular os mols de
usados na retitulação:
- Volume de titulante:
. - Concentração de
: .
Aplicando:
Passo 6
Determinar os mols de EDTA que reagiram com o Níquel (diferença entre EDTA inicial e EDTA titulado pelo
):
Passo 7
Relação estequiométrica entre EDTA e Níquel (aula curta):
- EDTA forma complexo 1:1 com íons divalentes como
. Portanto:
Logo:
Passo 8
Calcular a massa de Níquel presente na alíquota:
- Massa atômica do Ni:
. - Massa =
:
(Guardei algumas casas decimais para não perder precisão.)
Passo 9
Escalar a massa encontrada na alíquota para a massa total de Níquel na amostra dissolvida:
- A alíquota foi
de um total de , ou seja, a fração é . - Portanto, massa total de Ni na solução (correspondente aos
da amostra) é:
Passo 10
Calcular o teor em
na amostra:
Substituindo:
Arredondando de forma coerente com os dados (quatro algarismos relevantes nos dados), podemos apresentar o resultado com quatro algarismos significativos:
.