A titulação de 0.2121 g de \mathrm{Na}_{2} \mathrm{C}_{2} \mathrm{O}_{4} puro requereu 23.31 mL de \mathrm{KMnO}_{4}. Qual a concentração molar da solução de \mathrm{KMnO}_{4}? (1,0 ponto)

Passo 1

O enunciado dá a massa de \mathrm{Na}_{2}\mathrm{C}_{2}\mathrm{O}_{4} puro titulada e o volume de \mathrm{KMnO}_{4} gasto, e pede a molaridade de \mathrm{KMnO}_{4}. O conteúdo é estequiometria de uma titulação redox entre oxalato e permanganato em meio ácido.

Passo 2

Calcular o número de mols de oxalato titulado. A massa molar de \mathrm{Na}_{2}\mathrm{C}_{2}\mathrm{O}_{4} (anhídrido) é
M = 2\times23{,}0 + 2\times12{,}0 + 4\times16{,}0 = 133{,}98~\mathrm{g/mol}.
Logo,
n(\mathrm{C}_{2}\mathrm{O}_{4}^{2-}) = n(\mathrm{Na}_{2}\mathrm{C}_{2}\mathrm{O}_{4}) =\frac{0{,}2121~\mathrm{g}}{133{,}98~\mathrm{g/mol}} =1{,}583\times10^{-3}~\mathrm{mol}.

Passo 3

Escrever a reação redox balanceada em meio ácido:
5\,\mathrm{C}_{2}\mathrm{O}_{4}^{2-} +2\,\mathrm{MnO}_{4}^{-} +16\,\mathrm{H}^{+} \to10\,\mathrm{CO}_{2} +2\,\mathrm{Mn}^{2+} +8\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}.
Dessa equação vemos que 5 mol de oxalato reagem com 2 mol de \mathrm{KMnO}_{4}, ou seja,
n(\mathrm{KMnO}_{4}) =\frac{2}{5}\,n(\mathrm{C}_{2}\mathrm{O}_{4}^{2-}) =\frac{2}{5}\times1{,}583\times10^{-3} =6{,}333\times10^{-4}~\mathrm{mol}.

Passo 4

Calcular a concentração molar de \mathrm{KMnO}_{4}. O volume gasto foi 23{,}31~\mathrm{mL}=0{,}02331~\mathrm{L}, então
[\mathrm{KMnO}_{4}] =\frac{n(\mathrm{KMnO}_{4})}{V} =\frac{6{,}333\times10^{-4}~\mathrm{mol}}{0{,}02331~\mathrm{L}} =0{,}02716~\mathrm{mol/L}.

Resposta

A concentração molar da solução de \mathrm{KMnO}_{4} é 0{,}0272~\mathrm{M}.

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