Teor de pureza de \mathrm{Mg}(\mathrm{OH})_{2}. Pesa-se 200 mg da amostra transfere para balão 100 mL adiciona ácido para dissolução, após completar o volume pipeta-se uma alíquota de 25,00 \mathrm{~mL} para erlenmeyer regula o pH a 10 e titula-se com EDTA 0,1 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1}(\mathrm{f}=0,936) volume gasto 9,05 \mathrm{~mL}. Calcule o grau de pureza (%) da amostra e o teor de Mg.

Passo 1

Vou listar claramente o que o enunciado fornece e o que pede (sem resolver ainda).
  • Dados experimentais:
    • Massa da amostra: 200\\ \mathrm{mg} (amostra contendo \mathrm{Mg(OH)}_{2} possivelmente impura).
    • A amostra foi dissolvida e o volume completado para 100\\ \mathrm{mL}.
    • Dela pipetou-se uma alíquota de 25,00\\ \mathrm{mL}.
    • Titulação da alíquota com EDTA:
      • concentração do EDTA: 0,1\\ \mathrm{mol\,L^{-1}},
      • fator de titulação: f=0,936,
      • volume gasto de EDTA: 9,05\\ \mathrm{mL}.
  • O que se pede:
    1. Grau de pureza (%) da amostra (ou seja a fração em massa de \mathrm{Mg(OH)}_{2} na amostra).
    2. Teor de magnésio (Mg) — interpreto como o teor em % de Mg na amostra (ou indicar massa de Mg presente).

Passo 2

Entender a relação estequiométrica e como usar o resultado da titulação.
  • Reação relevante: o íon \mathrm{Mg^{2+}} forma complexo 1:1 com EDTA (uma molécula de EDTA complexa um mol de \mathrm{Mg^{2+}}). Assim, moles de EDTA consumidos = moles de \mathrm{Mg^{2+}} na alíquota.
  • O fator f corrige a concentração praticada do titulante (por exemplo, EDTA padronizado). A concentração efetiva do titulante é C_{\mathrm{efetiva}} = C_{\mathrm{EDTA}}\cdot f.
  • Fórmula para moles de EDTA usados: n_{\mathrm{EDTA}} = C_{\mathrm{EDTA}}\cdot f \cdot V_{\mathrm{EDTA}}onde:
    • n_{\mathrm{EDTA}} é em mol,
    • C_{\mathrm{EDTA}} em \mathrm{mol\,L^{-1}},
    • V_{\mathrm{EDTA}} em L,
    • f adimensional.
  • Esses moles correspondem aos moles de \mathrm{Mg^{2+}} presentes na alíquota.

Passo 3

Calcular os moles de EDTA efetivamente consumidos (e portanto os de \mathrm{Mg^{2+}} na alíquota).
  • Valores a usar: C_{\mathrm{EDTA}} = 0,1\\ \mathrm{mol\,L^{-1}},\qquad f = 0,936,\qquad V_{\mathrm{EDTA}} = 9,05\\ \mathrm{mL} = 0,00905\\ \mathrm{L}.
  • Primeiro calcule C_{\mathrm{EDTA}}\cdot V_{\mathrm{EDTA}}: 0,1\cdot 0,00905 = 0,000905\\ \mathrm{mol}.
  • Agora aplique o fator f: n_{\mathrm{EDTA}} = 0,000905\cdot 0,936 = 0,00084708\\ \mathrm{mol}.
  • Em notação científica: n_{\mathrm{EDTA}} = n_{\mathrm{Mg (aliquota)}} = 8,4708\times 10^{-4}\\ \mathrm{mol}.

Passo 4

Calcular os moles de \mathrm{Mg^{2+}} na amostra total (não só na alíquota).
  • A alíquota tem 25,00\\ \mathrm{mL} e o volume total da solução é 100\\ \mathrm{mL}. Logo a alíquota é \dfrac{25,00}{100}= \tfrac{1}{4} do volume total.
  • Moles de \mathrm{Mg} na solução total: n_{\mathrm{Mg,total}} = n_{\mathrm{Mg (aliquota)}}\times \frac{100}{25} = 8,4708\times 10^{-4}\times 4 = 3,38832\times 10^{-3}\\ \mathrm{mol}.

Passo 5

Converter moles de \mathrm{Mg} em massa de \mathrm{Mg} e em massa equivalente de \mathrm{Mg(OH)}_{2}.
  • Massa molar usada:
    • M_{\mathrm{Mg}} = 24,305\\ \mathrm{g\,mol^{-1}} (massa atômica do Mg).
    • M_{\mathrm{Mg(OH)_{2}}} = M_{\mathrm{Mg}} + 2\cdot M_{\mathrm{OH}} = 24,305 + 2\cdot 17,007 = 58,319\\ \mathrm{g\,mol^{-1}}.
      • Observação: pode-se usar 58,305 ou 58,319 dependendo das tabelas; aqui usarei 58,305\\ \mathrm{g\,mol^{-1}} (aproximação comum). Para consistência, farei o cálculo usando M_{\mathrm{Mg(OH)_{2}}}=58,305\\ \mathrm{g\,mol^{-1}} e M_{\mathrm{Mg}}=24,305\\ \mathrm{g\,mol^{-1}}.
  • Massa de Mg presente: m_{\mathrm{Mg}} = n_{\mathrm{Mg,total}}\cdot M_{\mathrm{Mg}} = 3,38832\times 10^{-3}\cdot 24,305 = 0,082354\\ \mathrm{g} = 82,354\\ \mathrm{mg}.
  • Massa de \mathrm{Mg(OH)}_{2} correspondente (isto é, massa de \mathrm{Mg(OH)}_{2} encontrada na amostra): m_{\mathrm{Mg(OH)_{2}}} = n_{\mathrm{Mg,total}}\cdot M_{\mathrm{Mg(OH)_{2}}} = 3,38832\times 10^{-3}\cdot 58,305 = 0,197562\\ \mathrm{g} = 197,562\\ \mathrm{mg}.

Passo 6

Calcular o grau de pureza (%) da amostra e o teor de Mg (%).
  • Grau de pureza (% de \mathrm{Mg(OH)}_{2} na amostra): \% \text{pureza} = \frac{m_{\mathrm{Mg(OH)_{2}}}}{m_{\text{amostra}}}\times 100\% = \frac{197,562\\ \mathrm{mg}}{200\\ \mathrm{mg}}\times 100\% = 98,781\%.Arredondando razoavelmente (duas casas decimais): 98,78\%.
  • Teor de Mg na amostra (peso de Mg por massa da amostra, em %): \% \mathrm{Mg} = \frac{m_{\mathrm{Mg}}}{m_{\text{amostra}}}\times 100\% = \frac{82,354\\ \mathrm{mg}}{200\\ \mathrm{mg}}\times 100\%=41,177\%.Arredondando a duas casas decimais: 41,18\%.
  • Complemento didático rápido: comparação com o teor teórico de Mg em \mathrm{Mg(OH)}_{2}: \% \mathrm{Mg\\ (teórico)}=\frac{M_{\mathrm{Mg}}}{M_{\mathrm{Mg(OH)_{2}}}}\times 100\%=\frac{24,305}{58,305}\times 100\%\approx 41,68\%.óNosso teor experimental de Mg por massa da amostra está próximo desse valor (diferença pela pureza \approx 98{,}8\%).

Resposta

Grau de pureza =98,78\%
Teor de Mg =41,18\% (massa de Mg encontrada =82,35\\ \mathrm{mg})

Exercícios relacionados