0,485 g de uma amostra de solo contendo ferro (II) e (III), foi oxidada e o ferro (III) precipitado como óxido de ferro hidratado ( Fe2O3 xH2O). O precipitado depois de filtrado, lavado e calcinado pesou 0,248 g, com o ferro na forma de óxido ( Fe2O3). Qual a porcentagem de ferro(III) na amostra?

Passo 1

Então, vamos lá! O enunciado nos fala que temos uma amostra de solo que contém dois tipos de ferro: ferro (II) e ferro (III). A gente oxidou essa amostra, fazendo o ferro (III) se transformar em um óxido de ferro hidratado ( Fe2O3 cdot xH2O). Depois de todo o processo de filtrar, lavar e calcinado, o peso final do óxido de ferro foi de 0,248 g. Nosso objetivo é descobrir qual é a porcentagem de ferro (III) nessa amostra de solo. Para resolver isso, vamos usar conceitos de estequiometria e reações químicas envolvendo transformações de compostos de ferro.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender o que significa o peso do óxido de ferro ( Fe2O3) que obtivemos. Esse óxido é formado exclusivamente pelo ferro (III), então podemos relacionar o peso do Fe2O3 com a quantidade de ferro (III) presente na amostra original.

Passo 3

Vamos calcular a massa molar do Fe2O3. A massa molar do ferro (Fe) é aproximadamente 55,85 g/mol e a do oxigênio (O) é 16,00 g/mol. Assim:
MFe2O3 = 2 times 55,85 + 3 times 16,00 = 111,70 + 48,00 = 159,70 g/mol

Passo 4

Agora, vamos determinar quantos moles de Fe2O3 temos nos 0,248 g obtidos:
nFe2O3 = 0,248 g159,70 g/mol approx 0,00155 mol

Passo 5

Sabendo que cada mol de Fe2O3 contém 2 moles de ferro (III), vamos calcular a quantidade de ferro (III) em moles:
nFe^3+ = 2 times nFe2O3 = 2 times 0,00155 approx 0,00310 mol

Passo 6

Agora, vamos converter os moles de ferro (III) para massa. Multiplicamos pelo massa molar do ferro:
mFe^3+ = nFe^3+ times MFe = 0,00310 times 55,85 approx 0,173 g

Passo 7

Por fim, para achar a porcentagem de ferro (III) na amostra original de solo, dividimos a massa de ferro (III) pela massa total da amostra e multiplicamos por 100:
% Fe^3+ = ( 0,173 g0,485 g ) times 100 approx 35,64%

Resposta

A porcentagem de ferro (III) na amostra é aproximadamente 35,64%.

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