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Questão (
pontos): Uma amostra contendo
, de massa igual a
foi dissolvida em um béquer com água destilada. A solução foi transferida quantitativamente para um balão volumétrico de
e o volume completado. Da solução foram retiradas três alíquotas de
cada e tratadas separadamente com
de solução padronizada de
. As misturas foram acidificadas com
, na presença de
como indicador, foram tituladas com solução padronizada de KSCN
(Método de Volhard), gastando em média
. Dados:
:
.
a) (1 pontos) Escreva as equações das reações que acontecem na determinação.
b) (
pontos) Calcule a concentração, em
, de
na solução-amostra preparada (balão volumétrico de
)
c) (2 pontos) Calcule o teor
de
na amostra.
d) (
pontos) Considere que todo o brometo da amostra está na forma de brometo de potássio, expresse o resultado da análise em porcentagem de brometo de potássio ( KBr ). Dados:
.
a) (1 pontos) Escreva as equações das reações que acontecem na determinação.
b) (
c) (2 pontos) Calcule o teor
d) (
Passo 1
O enunciado pede quatro coisas separadas (a–d). Vou listar claramente o que é pedido e todos os dados que nos foram fornecidos.
O que se pede:
- (a) Escrever as equações das reações que ocorrem na determinação (precipitação com Ag+ e titulação com SCN– com indicador Fe3+).
- (b) Calcular a concentração, em
, de na solução-amostra preparada (balão de ). - (c) Calcular o teor (
) de na amostra sólida original (massa da amostra dada). - (d) Admitindo que todo o brometo está na forma de KBr, expressar a análise em
de KBr.
Dados fornecidos (copiados do enunciado, atenção aos valores):
massa da amostra:
.
volume final da solução-amostra:
.
três alíquotas de
cada foram usadas; todas tratadas separadamente (dados médios usados).
para cada alíquota foi adicionada solução de
padronizada: concentração
e volume adicionado
.
titulação com KSCN padronizado: concentração
; volume médio gasto na titulação
.
massa molar:
.
dados adicionais para (d):
,
.
Observação: os volumes de alíquota e do balão são exatos no enunciado; a titulação (média
) é o dado experimental que nos dá a quantidade de excesso de
após precipitar o
.
Passo 2
(a) Reações envolvidas — vou escrever as equações químicas limpas e explicar cada uma.
- Precipitação do brometo pelo íon prata (reação principal que remove
):
Explicação: cada mol de
consome 1 mol de
formando o precipitado pouco solúvel
.
- Reação do excesso de
com tiocianato durante a titulação (reage 1:1):
Observação didática: na prática o produto pode ser considerado a reação estequiométrica 1:1 entre
e
. O ponto final é indicado porque, após consumir todo o
livre, o
livre reage com o indicador.
- Indicador (formação do complexo vermelho entre
e ):
Explicação: quando há
livre (após fim do
livre), ele forma o complexo vermelho com
, sinalizando o ponto final da titulação.
Passo 3
Plano de cálculo (explicação didática do raciocínio estequiométrico):
- Para cada alíquota de
: adicionamos um certo número de mols de (sabendo a concentração e o volume). Parte desse precipita com o presente na alíquota; o restante (excesso) é titulado com . - Assim, moles de
que reagiram com = moles de adicionados − moles de que permaneceram (iguais aos moles de consumidos na titulação). - Como a reação entre
e é 1:1, esses moles são iguais aos moles de presentes na alíquota. - Daí obtemos concentração de
na solução original (mols na alíquota / volume da alíquota), e podemos converter em massa e percentual.
Passo 4
Calcular os moles de
adicionados a cada alíquota.
Volume de
adicionado por alíquota:
.
Concentração de :
.
Concentração de
Moles de
adicionados:
Passo 5
Calcular os moles de
usados na titulação (estes equivalem aos moles de
que permaneceram após precipitar
).
Volume médio de KSCN gasto:
.
Concentração de KSCN: .
Concentração de KSCN:
Moles de
(logo moles de
remanescentes):
Passo 6
Moles de
que reagiram com
em cada alíquota (diferença):
Como a reação é 1:1, esses são também os moles de
presentes na alíquota de
:
Passo 7
Calcular a concentração de
na solução-amostra (o que o item (b) pede).
A alíquota tem volume
, então a concentração na solução original é:
Arredondando de forma razoável considerando os dígitos significativos dos dados experimentais, podemos escrever:
Observação alternativa (mesma conta por escala): moles totais de
no balão de
=
moles na alíquota
. Dividindo por
dá o mesmo valor de
.
Passo 8
Calcular o teor (
) de
na amostra (item (c)).
Moles totais de
na solução de
:
Massa de
correspondente (usar
):
Teor em
relativo à massa da amostra
:
Passo 9
Converter para percentagem de KBr assumindo que todo o brometo é KBr (item (d)).
Moles de KBr = moles de
(1:1):
Massa molar de KBr:
.
Massa de KBr correspondente:
Percentagem de KBr na amostra:
Resposta
a)
b)
c)
d)