A 27,50 mL de KMnO4 0,02000 M foram adicionados KI em excesso e ácido. A seguir, a solução foi titulada com 27,70 mL de solução de tiossulfato de sódio. Qual é a molaridade da solução de tiossulfato? Escreva as reações envolvidas.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma solução de permanganato de potássio ( KMnO4) com volume de 27,50 mL e concentração de 0,02000 M. Adicionamos iodeto de potássio (KI) em excesso e ácido, e depois titulamos a solução resultante com uma solução de tiossulfato de sódio. O objetivo é encontrar a molaridade dessa solução de tiossulfato. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de estequiometria das reações redox e cálculos de molaridade.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever as reações químicas que acontecem nesse processo. Quando o permanganato de potássio ( KMnO4) reage com o iodeto de potássio (KI) em meio ácido, ocorre uma reação redox onde o permanganato é reduzido e o iodeto é oxidado. A reação pode ser representada da seguinte forma:
MnO4^- + 8 H^+ + 5 I^- Mn^2+ + 4 H2O + 5 I2
Depois dessa reação, o iodo ( I2) formado é titulado com o tiossulfato de sódio ( Na2S2O3). A reação de titulação é:
I2 + 2 S2O3^2- 2 I^- + S4O6^2-

Passo 3

Vamos calcular quantos mols de KMnO4 foram usados na reação. A concentração ( C) multiplicada pelo volume ( V) nos dá os mols ( n):
nKMnO4 = C times V = 0,02000 M times 0,02750 L = 5,50 times 10^-4 mol

Passo 4

Agora, usando a estequiometria da reação, sabemos que 1 mol de KMnO4 produz 5 mols de I2. Então, os mols de I2 formados são:
nI2 = 5 times nKMnO4 = 5 times 5,50 times 10^-4 mol = 2,75 times 10^-3 mol

Passo 5

Agora, vamos calcular a molaridade da solução de tiossulfato de sódio. Sabemos que 2 S2O3^2- reagem com 1 I2, então a relação entre os mols é de 2:1. Primeiro, calculamos os mols de tiossulfato usados:
nS2O3^2- = 2 times nI2 = 2 times 2,75 times 10^-3 mol = 5,50 times 10^-3 mol
A molaridade ( M) é o número de mols dividido pelo volume em litros. O volume de tiossulfato usado foi 27,70 mL, que é 0,02770 L:
MS2O3^2- = nS2O3^2-V = 5,50 times 10^-3 mol0,02770 L approx 0,1986 M

Resposta

A molaridade da solução de tiossulfato de sódio é aproximadamente 0,1986 M.

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