Em um titulador coulométrico de Karl Fischer operando com corrente constante de 400 mA , foi injetado
de uma amostra de solvente orgânico. O teor de água observado foi de
. Calcule:
a massa de iodo formada;
Dado: massa atômica
a massa de iodo formada;
Dado: massa atômica
Passo 1
Beleza, então o que o exercício tá pedindo?
– Matéria: titulação coulombimétrica de Karl Fischer, que é um método eletroquímico pra determinar água em amostras.
– O que temos: corrente constante de 400 mA (não vamos usar tempo aqui), massa da amostra = 0,0810 g e teor de água = 0,220 %.
– Queremos: a massa de I₂ que foi gerada (porque cada mol de água consumido forma 1 mol de iodo).
Para resolver isso, vamos:
– Matéria: titulação coulombimétrica de Karl Fischer, que é um método eletroquímico pra determinar água em amostras.
– O que temos: corrente constante de 400 mA (não vamos usar tempo aqui), massa da amostra = 0,0810 g e teor de água = 0,220 %.
– Queremos: a massa de I₂ que foi gerada (porque cada mol de água consumido forma 1 mol de iodo).
Para resolver isso, vamos:
- calcular a massa de água presente;
- converter essa massa em mols de H₂O;
- usar a estequiometria (1 mol H₂O → 1 mol I₂);
- transformar os mols de I₂ em gramas usando
g/mol.
Passo 2
Calculando a massa de água na amostra:
O teor de água é 0,220 %, ou seja, em cada 100 g de amostra tem 0,220 g de água. Logo, pra 0,0810 g:
O teor de água é 0,220 %, ou seja, em cada 100 g de amostra tem 0,220 g de água. Logo, pra 0,0810 g:
Passo 3
Transformando essa massa de água em mols.
A massa molar da água é . Então:
A massa molar da água é
Passo 4
A reação global de Karl Fischer (simplificada) é:
Dessa equação vemos que 1 mol de H₂O consome 1 mol de I₂.
Então o número de mols de iodo formado é igual ao de água:
Então o número de mols de iodo formado é igual ao de água:
Passo 5
Agora, a massa de I₂:
– Cada átomo de I tem massa atômica 126,9 g/mol, então .
– Cada átomo de I tem massa atômica 126,9 g/mol, então
Resposta
A massa de iodo formada é aproximadamente
g (ou 2,51 mg).