0,1719 g de uma determinada matéria prima contendo clorato de magnésio foi dissolvida e todo o clorato foi reduzido a cloreto com um redutor adequado. O cloreto obtido foi titulado com solução de nitrato de prata 0,1020 mol L^-1, gastando-se 15,02 ml . Calcule a porcentagem de magnésio na matéria prima.

Passo 1

Vamos lá! O exercício nos apresenta uma situação de química envolvendo uma matéria prima que contém clorato de magnésio. Nosso objetivo aqui é calcular a porcentagem de magnésio presente nessa matéria prima. Para resolver isso, vamos precisar aplicar conceitos de estequiometria, especificamente relacionados a reações de redução e titulação.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de substância de nitrato de prata ( AgNO3) que foi utilizada na titulação. Sabemos que a concentração da solução de nitrato de prata é de 0,1020 , mol/L e o volume utilizado foi de 15,02 , mL.
Para encontrar os mols, usamos a fórmula:
nAgNO3 = C times V
Onde:
  • C = 0,1020 , mol/L
  • V = 15,02 , mL = 0,01502 , L
Calculando:
nAgNO3 = 0,1020 , mol/L times 0,01502 , L = 0,001532 , mol

Passo 3

Agora, entendemos que o nitrato de prata reage com o cloreto formado a partir do clorato de magnésio. A reação de titulação é:
AgNO3 + Cl^- AgCl downarrow + NO3^-
A partir dessa equação, vemos que a relação entre AgNO3 e Cl^- é de 1:1. Portanto, a quantidade de mols de cloreto ( Cl^-) também é 0,001532 , mol.

Passo 4

Agora, sabemos que o cloreto proveniente da redução do clorato de magnésio foi totalmente convertido em cloreto. A fórmula do clorato de magnésio é Mg(ClO3)2. Quando ele é reduzido, cada mol de Mg(ClO3)2 produz 2 mols de Cl^-.
Portanto, podemos relacionar os mols de Cl^- com os mols de clorato de magnésio:
2 times nMg(ClO3)2 = nCl^-
nMg(ClO3)2 = nCl^-2 = 0,001532 , mol2 = 0,000766 , mol

Passo 5

Agora que temos a quantidade de mols de clorato de magnésio, podemos encontrar a massa de magnésio presente na matéria prima. A cada mol de Mg(ClO3)2, há 1 mol de magnésio ( Mg).
A massa molar do magnésio é aproximadamente 24,305 , g/mol. Então:
mMg = nMg times MMg = 0,000766 , mol times 24,305 , g/mol = 0,0186 , g

Resposta

A porcentagem de magnésio na matéria prima é de aproximadamente 10,83%.

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