A salmoura (solução concentrada de NaCl ) tem diversas aplicações industriais. Entre elas, encontra-se seu uso na produção de conservas de alimentos, após acidificação e adição de açúcar. Um laboratório recebeu uma amostra de salmoura para verificar se o teor de NaCl encontrava-se dentro do valor requerido para a preparação de uma conserva de milho ( 1,5 a
de NaCl ). Primeiramente, o analista fez uma diluição de 5 vezes da amostra em um balão volumétrico de
e transferiu uma alíquota de
da solução diluída para um Erlenmeyer. Em seguida, adicionou o indicador
e titulou com solução padronizada de
, gastando
do titulante para atingir o ponto final da titulação. (Dado
).
a) Calcule a concentração de NaCl na salmoura em % (m/v). (1,61% m/v)
b) Esse método poderia ser utilizado se a amostra fosse uma mistura de NaCl com vinagre? Justifique sua resposta. (Não, pois o método de Mohr só pode ser aplicado em pHs entre 6,5-10. Na presença do vinagre o pH seria ácido, promovendo a formação do ácido crômico, o que levaria a erros durante a aferição do ponto final da titulação)
a) Calcule a concentração de NaCl na salmoura em % (m/v). (1,61% m/v)
b) Esse método poderia ser utilizado se a amostra fosse uma mistura de NaCl com vinagre? Justifique sua resposta. (Não, pois o método de Mohr só pode ser aplicado em pHs entre 6,5-10. Na presença do vinagre o pH seria ácido, promovendo a formação do ácido crômico, o que levaria a erros durante a aferição do ponto final da titulação)
Passo 1
Vamos entender direitinho o que o enunciado pede e quais dados temos. Pedido:
- (a) Calcular a concentração de NaCl na salmoura em
(m/v). - (b) Dizer se o método (Mohr, com
como indicador) poderia ser usado se a amostra fosse uma mistura de NaCl com vinagre, justificando a resposta.
Dados fornecidos:
A amostra foi diluída 5 vezes em um balão volumétrico de
.
Do frasco diluído retirou-se uma alíquota de
para titulação.
Titulante:
padronizado
.
Volume de titulante gasto:
.
Massa molar
.
Observação importante sobre os volumes/diluição: quando o enunciado diz "diluição de 5 vezes em um balão de
", isso significa que uma porção da amostra original foi completada até
de modo a ficar 5 vezes mais diluída que a amostra original (ou seja, o fator de diluição é 5). A resolução numérica começa no próximo passo.
Passo 2
Explicando a química por trás da titulação (passo-a-passo didático, sem pular etapas).
- Reação básica que consome o titulante: o íon prata reage com o íon cloreto formando cloreto de prata pouco solúvel:
Essa reação é estequiométrica 1:1: 1 mol de
consome 1 mol de
.
2) Indicador de Mohr: usa-se (fornecido por
). Quando todo o
já foi precipitado como
, o excesso de
começa a reagir com o cromato formando um precipitado vermelho-alaranjado de
:
2) Indicador de Mohr: usa-se
Esse aparecimento vermelho sinaliza o ponto final. Portanto, ao saber quantos mols de
foram adicionados até o ponto final, sabemos quantos mols de
havia na porção titulada. Depois convertemos para massa de
e, considerando as diluições e volumes, obtemos a concentração em
.
Passo 3
Calcular os mols de
consumidos na titulação. Fórmula básica da molaridade:
onde
é o número de mols,
é a molaridade (em
) e
é o volume em litros. Usando os dados:
e
. Então:
Expliquei: converti mililitros para litros dividindo por
, e multipliquei com a molaridade para obter mols.
Passo 4
Relacionar mols de
com mols de
e achar a massa de
presente na alíquota titulada. Como a reação é 1:1:
Agora a massa de
correspondente é:
Fazendo a multiplicação:
Interpretação: a alíquota titulado (aquela que foi para o Erlenmeyer) continha
de
.
Passo 5
Relacionar a alíquota titulada com a amostra original, levando em conta a diluição. Preciso explicar com calma como a alíquota reflete a amostra original.
- A diluição foi de fator
. Então a porção original colocada no balão de foi:
Isto significa que
da salmoura original foram completados até
.
- Da solução diluída (os
), foi retirada uma alíquota de para titulação. A fração da solução diluída que foi titulada é:
Isso corresponde a
vezes os
da amostra original que deram origem aos
; portanto a alíquota titulada corresponde a:
da salmoura original. Conclusão: os
de
encontrados na alíquota equivalem à massa presente em
da salmoura original.
Passo 6
Calcular a concentração em
. Definição:
é gramas de soluto por
de solução. Se
da amostra contém
de
, então
conterão
vezes isso:
Portanto a concentração em
é aproximadamente:
Comentário amigo: deu
, que está dentro da faixa requerida para conserva de milho (
a
) — ótima notícia!
Passo 7
Responder a parte (b) — justificativa sobre uso do método Mohr se a amostra contiver vinagre. Explicação detalhada e didática:
- O método de Mohr depende do cromato (
) existir na forma de íon cromato e de aparecer o precipitado vermelho de só depois que todo o tiver sido precipitado como . - Em meio ácido (como acontece se houver vinagre — ácido acético — na amostra, típico pH ≈
– ), o equilíbrio entre cromato e dicromato se desloca e forma-se / :
Isso reduz a concentração efetiva de
livre e altera a coloração e o ponto em que aparece o precipitado vermelho, mascarando ou adiantando o ponto final. Além disso, espécies ácidas podem provocar reações secundárias ou mudanças na solubilidade que tornam o aparecimento do vermelho pouco confiável.
- Conclusão direta e objetiva: Não. O método de Mohr não é adequado se a amostra contiver vinagre (meio ácido), porque o indicador cromato deixa de funcionar corretamente em pHs ácidos (o método só é válido em pH aproximadamente entre
e ), o que levaria a erro na determinação do ponto final.
Resposta
Não, não poderia ser usado: o método de Mohr exige pH aproximadamente entre