Em um titulador coulométrico de Karl Fischer operando com corrente constante de 400 mA , foi injetado 0,0810 g de uma amostra de solvente orgânico. O teor de água observado foi de 0,220 %. Calcule:
o tempo total da eletrólise.
Dado: massa atômica (I)=126,9 g mol^-1

Passo 1

O enunciado diz que num titulador de Karl Fischer a corrente é constante de 400 mA e injetamos 0,0810 g de solvente com teor de água de 0,220 %. A pergunta é: “qual o tempo total de eletrólise?”
Conteúdo: coulometria aplicada ao método de Karl Fischer – usamos a Lei de Faraday e a relação estequiométrica entre água e o iodo gerado. Vamos precisar de:
• massa da amostra (0,0810 g)
• teor de água (0,220 %)
• massa molar da água (M(H₂O)=18,015 g·mol⁻¹)
• número de elétrons na reação (2 e⁻ por mol de H₂O)
• constante de Faraday (F=96485 C·mol⁻¹ e⁻)
• corrente (I=400 mA=0,400 A)

Passo 2

Calcular a massa de água presente na amostra:
mH2O = 0,0810;gtimes0,220100 = 0,0001782;g

Passo 3

Converter essa massa em mols de H₂O, usando nH2O = mH2OM(H2O) = 0,000178218,015 approx 9,895times10^-6;mol:

Passo 4

Na reação de Karl Fischer, cada mol de água exige a geração de 1 mol de I₂, que é formado por 2 e⁻:
2 I⁻ → I₂ + 2 e⁻
Logo precisamos de 2 mol de elétrons para cada mol de H₂O. A carga total Q = nH2Otimes 2times F = 9,895times10^-6times2times96485 approx 1,91;C é:

Passo 5

Finalmente, o tempo de eletrólise t = QI = 1,91;C0,400;A approx 4,78;s vem de , ou seja

Resposta

O tempo total de eletrólise é de aproximadamente 4,8 s.

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