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:
o tempo total da eletrólise.
Dado: massa atômica
o tempo total da eletrólise.
Dado: massa atômica
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)
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:
Passo 3
Converter essa massa em mols de H₂O, usando
:
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 é:
2 I⁻ → I₂ + 2 e⁻
Logo precisamos de 2 mol de elétrons para cada mol de H₂O. A carga total
Passo 5
Finalmente, o tempo de eletrólise
vem de
, ou seja
Resposta
O tempo total de eletrólise é de aproximadamente 4,8 s.