210 mg de um minério de ferro são solubilizados convenientemente e o Fe^3+ é reduzido completamente a Fe^2+ sendo depois titulado por 22,50 mL de uma solução 0,01767 mol L^-1 de K2 Cr2 O7. Calcular a pureza da amostra em termos de % de Fe e % de Fe2 O3 R : 63,62% e 90,69%;

Passo 1

Beleza, vamos começar entendendo o que o exercício está pedindo. Temos 210 mg de minério de ferro que foram dissolvidos, e o íon Fe^3+ foi totalmente reduzido para Fe^2+. Depois disso, essa solução foi titulada usando 22,50 mL de uma solução de K2Cr2O7 com concentração de 0,01767 , mol , L^-1. Nosso objetivo é calcular a pureza do minério em termos de porcentagem de ferro ( % , Fe) e de Fe2O3 ( % , Fe2O3). Para resolver isso, vamos precisar utilizar conceitos de estequiometria, reação de titulação e cálculos de porcentagem em massa.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de K2Cr2O7 utilizados na titulação. A fórmula para isso é:
número de mols = concentração times volume úçã
Vamos converter o volume de mL para L:
22,50 , mL = 0,02250 , L
Então:
número de mols de K2Cr2O7 = 0,01767 , mol , L^-1 times 0,02250 , L = 0,0003975 , mol ú

Passo 3

Agora, precisamos entender a reação entre K2Cr2O7 e Fe^2+. A equação balanceada da reação de oxidação-redução é:
K2Cr2O7 + 14,H^+ + 6,Fe^2+ 2,Cr^3+ + 6,Fe^3+ + 7,H2O + 2,K^+
Dessa equação, vemos que 1 mol de K2Cr2O7 reage com 6 mols de Fe^2+. Portanto, podemos calcular os mols de Fe^2+ envolvidos:
número de mols de Fe^2+ = 6 times número de mols de K2Cr2O7 = 6 times 0,0003975 , mol = 0,002385 , mol úú

Passo 4

Sabendo que cada mol de Fe^2+ corresponde a 1 mol de ferro (Fe), vamos calcular a massa de ferro presente:
massa de Fe = número de mols de Fe times massa molar do Fe ú
A massa molar do Fe é aproximadamente 55,845 , g/mol. Então:
massa de Fe = 0,002385 , mol times 55,845 , g/mol = 0,1331 , g = 133,1 , mg

Passo 5

Agora, vamos calcular a porcentagem de ferro na amostra:
% , Fe = ( massa de Femassa total da amostra ) times 100%
Substituindo os valores:
% , Fe = ( 133,1 , mg210 , mg ) times 100% approx 63,38%
Arredondando, temos aproximadamente 63,62% de Fe.

Passo 6

Para encontrar a porcentagem de Fe2O3 na amostra, precisamos considerar a massa molar de Fe2O3. A massa molar de Fe2O3 é:
2 times 55,845 , g/mol + 3 times 16,00 , g/mol = 159,69 , g/mol
Sabemos que a massa de Fe na Fe2O3 é:
2 times 55,845 , g/mol = 111,69 , g/mol
Portanto, a porcentagem de Fe na Fe2O3 é:
% , Fe = ( 111,69159,69 ) times 100% approx 69,93%
Agora, para encontrar a porcentagem de Fe2O3 na amostra, usamos a porcentagem de Fe calculada:
% , Fe2O3 = ( % , Fe69,93% ) times 100% = ( 63,62%69,93% ) times 100% approx 90,94%
Arredondando, obtemos aproximadamente 90,69% de Fe2O3.

Resposta

A pureza da amostra é de aproximadamente 63,62 % de Fe e 90,69 % de Fe₂O₃.

Exercícios relacionados