Um aminoácido isolado a partir de um pedaço de tecido animal foi dado como sendo a glicina,
. Uma amostra de
foi tratada de tal forma que todo o nitrogênio ali contido foi convertido em amônia. Esse
foi adicionado a
de uma solução de
, neutralizando parte do ácido.
O ácido restante na solução foi titulado com uma solução
de NaOH , tendo sido requeridos
da base para a neutralização.
Qual foi a porcentagem de nitrogênio na amostra? Como comparar essa percentagem com a porcentagem de nitrogênio calculada para a glicina?
Qual foi a porcentagem de nitrogênio na amostra? Como comparar essa percentagem com a porcentagem de nitrogênio calculada para a glicina?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma amostra de glicina, que é um aminoácido, e queremos descobrir qual a porcentagem de nitrogênio presente nessa amostra. Para isso, vamos usar conceitos de química ácido-base e cálculos estequiométricos. Precisamos entender como o nitrogênio na glicina foi transformado em amônia (NH₃), como essa amônia reagiu com o HCl e depois como calculamos a quantidade de HCl que sobrou usando a titulação com NaOH.
Passo 2
Primeiro, vamos descobrir quantos mols de HCl estavam inicialmente na solução. Sabemos que a concentração do HCl é de 0,05000 M e o volume é de 50,0 cm³. A fórmula para molaridade é:
Convertendo o volume para litros:
Então:
Passo 3
Agora, a amônia (NH₃) gerada a partir do nitrogênio da glicina foi adicionada ao HCl, reagindo segundo a equação:
Cada mol de NH₃ neutraliza 1 mol de HCl. Vamos chamar de $ n_{\mathrm{NH}_3} $ os mols de NH₃ adicionados.
Passo 4
Após a reação, a quantidade de HCl restante foi titulada com NaOH. Sabemos que foram usados 30,57 cm³ de NaOH 0,06000 M. Primeiro, vamos calcular os mols de NaOH usados:
Essa quantidade de NaOH neutraliza os mols de HCl que sobraram:
Passo 5
Sabemos que o HCl inicial era 0,002500 mol. A quantidade que reagiu com o NH₃ é:
Então, a quantidade de NH₃ adicionada foi igual a 0,000665 mol.
Passo 6
Cada mol de NH₃ vem de um mol de nitrogênio na glicina. Portanto, os mols de nitrogênio na amostra são 0,000665 mol.
Passo 7
Agora, vamos calcular a massa de nitrogênio na amostra. Sabemos que a massa molar do nitrogênio (N) é 14,01 g/mol.
Passo 8
A massa total da amostra é 0,0500 g. Então, a porcentagem de nitrogênio na amostra é:
Passo 9
Agora, vamos comparar essa porcentagem com a porcentagem de nitrogênio na glicina pura. A fórmula da glicina é
. Calculando a massa molar da glicina:
- N: 14,01 g/mol
- H: 5 átomos = 5 × 1,01 = 5,05 g/mol
- C: 2 átomos = 2 × 12,01 = 24,02 g/mol
- O: 2 átomos = 2 × 16,00 = 32,00 g/mol
A porcentagem de N na glicina é:
Resposta
A porcentagem de nitrogênio na amostra é de 18,62%, o que está praticamente igual à porcentagem de nitrogênio na glicina pura, que é aproximadamente 18,66%.