Questão 2. Um volume de 250 mL de uma solução foi preparado dissolvendo determinada massa de
em quantidade suficiente de água. Para padronizar essa solução promoveu-se uma titulação por iodometria. Transferiu-se 10 mL da solução azul clara de sulfato de cobre para um balão volumétrico de 100 mL , completou-se o volume com água até a marca de aferição, e tomou-se 20 mL da solução do balão, agora colocada em um frasco Erlenmeyer. Adiciona-se nesse Erlenmeyer iodeto de potássio em excesso, KI, que torna a solução imediatamente marrom. Titula-se essa solução com tiossulfato de sódio
, gastando-se
do titulante.
Responda:
A) Qual a reação iônica entre o sulfato de cobre e o iodeto de potássio em excesso? O que torna a solução marrom?
B) Qual a reação iônica entre a espécie produzida na reação anterior e o tiossulfato de sódio?
C) Calcule a massa de
usada para preparar a solução inicial.
A) Qual a reação iônica entre o sulfato de cobre e o iodeto de potássio em excesso? O que torna a solução marrom?
B) Qual a reação iônica entre a espécie produzida na reação anterior e o tiossulfato de sódio?
C) Calcule a massa de
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que pede (peguei estes números do enunciado):
- Foi preparada uma solução de volume total
contendo massa desconhecida de . - Para padronizar por iodometria:
- Transferiu-se
da solução azul para um balão volumétrico e completou-se para . - Tomou-se
dessa solução diluída e colocou-se no Erlenmeyer. - Adicionou-se excesso de
(solução fica marrom). - Titulou-se com
de concentração , gastando-se do titulante.
- Transferiu-se
- O que é pedido:
A) Reação iônica entre o sulfato de cobre (ou melhor, entre) e . Explicar por que a solução fica marrom.
B) Reação iônica entre a espécie produzida (iodo) e o tiossulfato.
C) Calcular a massa deoriginalmente usada.
Passo 2
Entendendo o que acontece quando se adiciona
a uma solução contendo
(a parte conceitual e a reação balanceada).
- Conceito:
é um agente oxidante relativamente forte em presença de excesso de iodeto . O iodeto é oxidado a iodo molecular enquanto o cobre(II) é reduzido formando iodeto cuproso que precipita como . - Reação iônica balanceada (com coeficientes inteiros):
- Observação sobre a cor marrom: o
formado, em presença de excesso de , forma o íon triiodeto segundo
O íon
tem coloração marrom/avermelhada na solução aquosa — por isso a solução fica imediatamente marrom. (Resumo: o marrom é devido ao iodo livre e ao ânion
.)
Passo 3
Reação entre o iodo (espécie produzida) e o tiossulfato de sódio — a base da titulação iodométrica.
- A reação global iônica, quando se titula
com , é:
- Se o iodo estiver como
, a estequiometria efetiva é
mas, na prática da titulação, conta-se sempre pelo equivalente em
: cada mol de
consome
mol de
.
Passo 4
Calcular as mols de tiossulfato gastas na titulação (passo a passo, sem pular etapas).
- Dados do titulante: concentração
. - Volume gasto
. - Fórmula para número de mols:
.
Passo 5
Calcular quantas mols de
foram tituladas (usando a estequiometria da reação de Passo 3).
- Pela reação
, tem-se:
Passo 6
Relacionar as mols de
tituladas com as mols de
presentes no frasco (estabelecendo a cadeia estequiométrica).
- Pela reação do Passo 2:
. Portanto, para 1 mol de formam-se 2 mol de .
Isto é: os
retirados do balão continham
de
.
Passo 7
Voltar pelas diluições para achar as mols totais de
na solução original de
.
- Na etapa de preparo do Erlenmeyer: tomou-se
do balão de . Logo, o balão inteiro ( ) contém:
- Esse balão de
foi feito a partir de da solução original. Portanto, os iniciais continham de . - A solução original teve volume total
. Para obter as mols totais nela, escala-se dos para :
Passo 8
Converter mols de
em massa de
(1:1 molar) — cálculo da massa molar e multiplicação.
- A relação é
. - Calcular a massa molar aproximada de
: -
-
-
-
- Massa de
: - Massa de
:
-
- Massa necessária:
- Arredondando confortavelmente para duas casas decimais (próximo à precisão dos dados experimentais):
Resposta
A)
A solução fica marrom porque o
formado, em presença de excesso de
, forma
(íons triiodeto) que têm coloração marrom/avermelhada.
B)
C) de
.
B)
C)