Suponha que você seja responsável de um laboratório de análises de metais em uma empresa de mineração. Infelizmente por causa da crise no país, vai haver um corte de funcionários e você vai ter que mandar algumas pessoas embora. Três funcionários (FA, FB e FC), estão sob avaliação, e eles devem realizar uma análise para determinar o teor de de ferro em 10,02gramas de Jazida. Para isso foi utilizada a análise gravimétrica, utilizando como agente precipitante Hidróxido de sódio. Esse precipitado foi calcinado a 1000 graus. FA obteve uma massa de 12,325 gramas em 3 horas de análise, o FB obteve 11,423 gramas em 4 horas de análise, e o FC obteve uma massa de 9,876 gramas em 2 horas de análise. Sabendo que a porcentagem de ferro na amostra esta na ordem de 80 %, responda:
a. Quais funcionários você mandaria embora? (Respostas: As porcentagens encontradas foram: FA: 85,85 %; FB 79,57% e FC 68,79%, como o critério era 80 % os funcionários A e B seriam mandados embora.)
b. Quais os possíveis erros que poderiam ter ocasionado a demissão dos funcionários?
c. Por que foi necessária a calcinação da amostra?
d. sabendo que o precipitado final é um Colóide, quais os cuidados que deveriam ser tomados para este tipo de precipitado?
& 2 Fe^3+(aq)+6 OH^-(aq)+X H2 O(l) Fe2 O3 XH2 O(s) & Fe2 O3 xH2 O(s)+De<a H Fe2 O3(s)

Passo 1

Resumo do enunciado: precisamos avaliar três funcionários (FA, FB e FC) que fizeram análise gravimétrica do teor de ferro em 10,02 g de amostra, precipitando o ferro como óxido hidratado com NaOH e, após calcinação a 1000,^circC, pesaram o óxido anidro obtido. O conteúdo da matéria é análise gravimétrica: calcular o teor de ferro a partir da massa do precipitado e aplicar critério de 80%.

Passo 2

Cálculo do teor de ferro para cada funcionário. A massa molar do óxido é
MFe2O3 = 2cdot55,85 + 3cdot16 = 159,7 g/mol,
e a fração mássica de Fe em Fe2O3 é
2cdot55,85159,7approx0,6994
Para cada caso, a massa de Fe é
mFe = mFe2O3times0,6994
e a porcentagem de Fe na amostra é
%Fe=mFe10,02times100%
Substituindo:
– FA: mFe=12,325times0,6994approx8,62 g to %Feapprox85,85%.
– FB: mFe=11,423times0,6994approx7,99 g to %Feapprox79,57%.
– FC: mFe=9,876times0,6994approx6,91 g to %Feapprox68,79%.

Passo 3

Aplicando o critério de aceitação de 80% de ferro na amostra, rejeitamos quem estiver fora dessa faixa. Pelos valores calculados, FA ( 85,85%) e FB ( 79,57%) seriam mandados embora.

Passo 4

Possíveis erros que levaram FA e FB à demissão:
– co-precipitação de impurezas (aumento aparente de massa, no caso de FA);
– precipitação parcial ou incompleta (massa de óxido menor, no caso de FB);
– perda de material durante filtração ou lavagem;
– contaminação do recipiente ou do reagente;
– temperatura de calcinação inadequada (não remover completamente a água ou decompor carbonatos).
A calcinação é necessária para transformar o óxido hidratado Fe2O3cdot xH2O em óxido anidro Fe2O3, removendo toda a água de cristalização e garantindo massa constante para pesagem.
Cuidados com precipitado coloidal:
– adicionar o reagente precipitante lentamente e sob agitação suave;
– deixar maturar o precipitado (secularização) para formação de partículas maiores;
– usar semeaduras ou “germinadores” para induzir o crescimento de grãos;
– filtrar sob pressão reduzida ou centrifugar para evitar perda de finos;
– lavar cuidadosamente para remover íons aderidos.

Resposta

(a) FA e FB
(b) Co-precipitação de impurezas, precipitação incompleta, perdas na filtração ou lavagem, contaminações e calcinação inadequada
(c) Para remover água de cristalização e obter óxido anidro com massa constante
(d) Adicionar reagente lentamente, maturar o precipitado, usar semeaduras, filtrar/centrifugar com cuidado e lavar adequadamente

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