A tioacetamida é hidrolisada em água formando sulfeto de hidrogênio. 50,00 \mathrm{~mL} de uma solução aquosa de tioacetamida foi fervida por 10 minutos e os gases recolhidos em uma solução diluída de NaOH . Esta solução consumiu 31,84 \mathrm{~mL} de solução de \mathrm{KMnO}_{4} 0,06155 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} na titulação. Calcule a concentração (mol/L) de tioacetamida na solução original.
\begin{gathered} \mathrm{CH}_{3} \mathrm{CS}\left(\mathrm{NH}_{2}\right)+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \rightarrow \mathrm{CH}_{3} \mathrm{CO}\left(\mathrm{NH}_{2}\right)+\mathrm{H}_{2} \mathrm{~S} \\ \mathrm{H}_{2} \mathrm{~S}+\mathrm{MnO}_{4}^{-}+\mathrm{H}^{+} \rightarrow \mathrm{SO}_{4}^{2-}+\mathrm{Mn}^{2+}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \end{gathered}

Passo 1

O enunciado diz que tioacetamida \mathrm{CH_3CS(NH_2)} é hidrolisada em água e libera \mathrm{H_2S} em proporção 1:1. O gás \mathrm{H_2S} é absorvido em NaOH e depois titulado com \mathrm{KMnO_4} em meio ácido. Para resolver, vamos (1) calcular os mols de \mathrm{KMnO_4} consumidos, (2) usar a estequiometria da oxidação de \mathrm{H_2S} por \mathrm{MnO_4^-} para achar os mols de \mathrm{H_2S} (e, logo, de tioacetamida) e (3) dividir pelo volume original de solução para obter a concentração.

Passo 2

Calcular os mols de \mathrm{KMnO_4} gastos na titulação a partir da concentração e do volume:
n_{\mathrm{MnO_4^-}} = C \times V = 0{,}06155 \,\mathrm{mol/L}\times 0{,}03184\,\mathrm{L} = 0{,}001960 \,\mathrm{mol}.

Passo 3

Escrever a reação de oxidação de \mathrm{H_2S} por permanganato em meio ácido e extrair a estequiometria entre \mathrm{H_2S} e \mathrm{MnO_4^-}. A forma balanceada é:
5\,\mathrm{H_2S} + 8\,\mathrm{MnO_4^-} + 16\,\mathrm{H^+} \;\longrightarrow\; 5\,\mathrm{SO_4^{2-}} + 8\,\mathrm{Mn^{2+}} + 8\,\mathrm{H_2O}.
Dessa reação, cada 5 mol de \mathrm{H_2S} consome 8 mol de \mathrm{MnO_4^-}, logo cada 1 mol de \mathrm{H_2S} consome
\frac{8}{5} = 1{,}6 \text{ mol de }\mathrm{MnO_4^-}.

Passo 4

Determinar os mols de \mathrm{H_2S} formados (e, portanto, os mols de tioacetamida, pela relação 1:1):
n_{\mathrm{H_2S}} = \frac{n_{\mathrm{MnO_4^-}}}{1{,}6} = \frac{0{,}001960}{1{,}6} = 0{,}001225 \,\mathrm{mol}.

Passo 5

Calcular a concentração molar de tioacetamida na solução original de 50{,}00\,\mathrm{mL} 0{,}05000\,\mathrm{L}:
[\text{tioacetamida}] = \frac{n_{\mathrm{tioacetamida}}}{V} = \frac{0{,}001225\,\mathrm{mol}}{0{,}05000\,\mathrm{L}} = 0{,}02450\,\mathrm{mol/L}.

Resposta

A concentração de tioacetamida na solução original é
0{,}02450\;\mathrm{mol/L}.

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