O superfosfato simples é um adubo cuja composição principal é a seguinte
. A legislação brasileira prevê que o teor de fósforos solúveis tem de estar entre
de
. Suponha que para a análise de um lote de adubos, uma amostra de 10,30 gramas do mesmo foi transferida para um balão volumétrico de
e uma alíquota de
desse extrato foi transferido para um béquer. Em solução quente foi adicionado uma quantidade de fosfomolibdato de Quinolina até a precipitação quantitativa do composto. A massa final da amostra foi de 5,30 gramas. (Dica: Massa Molar do
)
Você como analista, descartaria todas as toneladas de adubo produzido, ou aprovaria os lotes?
Você como analista, descartaria todas as toneladas de adubo produzido, ou aprovaria os lotes?
Passo 1
O enunciado pede que, a partir de uma análise gravimétrica descrita, eu decida se aprovo ou descarto o lote de adubo considerando a legislação que exige teor de
entre
e
(m/m). Dados fornecidos:
- Massa da amostra de adubo colocada no balão volumétrico:
. - Volume do balão volumétrico:
. - Volume da alíquota retirada para precipitação:
. - Massa do precipitado obtido (fosfomolibdato de quinolina):
. - Massa molar do precipitado:
. - Massas atômicas dadas:
, (usar quando necessário). - Reação estequiométrica relevante (mostra que 1 mol do complexo se forma por 1 mol de
precipitado):
Pergunta final a responder: aprovar ou descartar o lote com base no teor de
obtido na amostra analisada.
Passo 2
Qual método vou usar e por quê (explicação didática curta).
- Esse é um problema de análise gravimétrica: a quantidade de fósforo é determinada pela massa de um precipitado formado em razão estequiométrica com o
presente. - Importante entender a estequiometria: a fórmula do precipitado mostra que cada 1 mol do precipitado contém exatamente 1 mol de
, e cada contém 1 átomo de fósforo ( ). Portanto: - Estratégia: calcular moles do precipitado a partir da massa; desses obter massa de
presente na alíquota; ajustar pela diluição/aliquota para achar massa de na amostra original de ; converter massa de em equivalente de ; calcular porcentagem m/m e comparar com o intervalo legal .
Passo 3
Calcular os mols de precipitado formados a partir da massa do precipitado.
- Fórmula usada (definição de mol a partir de massa e massa molar):
onde é o número de mols, a massa do sólido (em gramas) e a massa molar (em ). - Substituindo os valores do precipitado:
- Cálculo:
(Explanação: esse número é pequeno porque o composto é muito pesado; cada mol do complexo pesa
, então
são poucos mols.)
Passo 4
Determinar a massa de fósforo (
) presente na alíquota a partir dos mols do complexo.
- Pela estequiometria do passo 2,
corresponde a . Assim: - Massa de
na alíquota: onde . - Substituindo:
(Explicação: essa é a massa de fósforo contida apenas nos
da alíquota.)
Passo 5
Corrigir pela diluição/aliquota para achar a massa de
presente na amostra original de
.
- A amostra de
foi diluída até e a alíquota utilizada foi . A fração retirada foi - Logo, a massa de
na amostra inteira é: - Substituindo:
(Explicação: multiplicou-se por 10 porque a alíquota representava um décimo da solução total.)
Passo 6
Calcular o teor em massa de fósforo (
) na amostra original (m/m).
- Fórmula do teor em massa:
- Substituindo
:
(Explicação: isto significa que, da massa total de
de adubo, cerca de
é fósforo elementar.)
Passo 7
Converter o teor de
em teor de
(m/m), que é o especificado pela legislação.
- Raciocínio químico: cada mol de
contém 2 mols de . Então, para converter massa de em massa equivalente de , pode-se usar: onde . - Fator de conversão:
- Assim, o teor em
é:
(Explicação: multiplicar o percentual de
por
dá o percentual correspondente em
.)
Passo 8
Comparação com a legislação e conclusão prática (e incentivo).
- A legislação exige
entre e (m/m). A amostra analisada apresentou aproximadamente (m/m), isto é, abaixo do mínimo legal . - Conclusão técnica: o lote não atende à especificação legal e, portanto, como analista responsável, deve-se descartar (ou reprocessar/investigar) o lote e não aprová-lo para comercialização.
Força aí — teve erro de qualidade no produto e a decisão técnica é clara: não aprovar.
Resposta
Descartar o lote — teor encontrado
(m/m), abaixo do intervalo legal
.