Enunciado

Uma amostra com 0,3284 g de latão (contendo chumbo, zinco, cobre e estanho) foi dissolvida em ácido nítrico. O SnO2 4H2O pouco solúvel foi removido por filtração, lavado e as águas de filtragem e lavagem foram combinadas e diluídas a 500,0 mL. Uma alíquota de 10,0 mL foi adequadamente tamponada e a titulação do chumbo, níquel e cobre dessa alíquota requereu 37,56 mL de EDTA 0,002500 mol L1. O cobre de uma alíquota de 25,00 mL foi mascarado com tiossulfato; o chumbo e o zinco foram então titulados com 27,67 mL da solução de EDTA. O íon cianeto foi utilizado para mascarar o cobre e o zinco em uma alíquota de 100 mL e foram necessários 10,80 mL da solução de EDTA para titular o íon chumbo. Determine a composição da amostra de latão; avalie a porcentagem do estanho por diferença.

Passo 1

Para resolver este problema, primeiro precisamos definir o termo concentração molar que usaremos posteriormente para calcular a porcentagem (relação entre a massa da espécie e a massa de toda a mistura).

A concentração molar (c) seria a razão entre a quantidade de uma espécie expressa em mols (mol) e o volume da solução expresso em litros (L). Expressa quantos mols de soluto existem em um litro de solução.

Neste problema, usaremos uma fórmula que acompanha uma titulação e que expressa que a quantidade de EDTA ( n 1 ) que estamos usando para a titulação, é o mesmo que a quantidade de espécies tituladas ( n 2 ).

n 1 = n 2

Como estamos usando concentrações para calcular o volume, podemos escrever:

c 1 V 1 = c 2 V 2

Na primeira titulação, três dos quatro íons são titulados, então a quantidade ( n 2 ) será definido como a soma das quantidades desses três íons.

Em 500 mL a quantidade seria:

Assim podemos escrever:

n ( P b ) + n ( Z n ) + n ( C u ) = 4.695 × 10 - 3   m o l

Passo 2

Na segunda titulação, apenas Pb e Zn são titulados, então a quantidade expressa será a soma das quantidades de íons Pb e Zn.

Em 500 mL a quantidade seria:

Assim podemos escrever:

n ( Z n ) + n ( P b ) = 1.3835 × 10 - 3   m o l

Na terceira titulação, apenas Pb é titulado, então a quantidade expressa será a quantidade de íons Pb.

Em 500 mL a quantidade seria:

Assim podemos escrever:

n ( P b ) = 1.35 × 10 - 4   m o l

Passo 3

Agora podemos subtrair a soma das quantidades que obtivemos e obter as quantidades de cada íon:

n P b = 1.35 × 10 - 4   m o l

A partir das quantidades, podemos calcular as massas dos íons:

Finalmente, podemos calcular as porcentagens:

W p B = m P b M = 0.0280 0.3284 = 0.0853 = 8.53 %

w Z n = m Z n m = 0.0816 0.3284 = 0.2485 = 24.85 %

w C u = m ( C u ) m = 0.2104 0.3284 = 0.6408 = 64.08 %

A porcentagem de estanho será calculada subtraindo todas as porcentagens de 100%:

w S n = 100 % - 63.71 % - 24.70 % - 8.47 %

w S n = 3.12 %

Resposta

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