Uma amostra de 0,400 g de pasta de dente foi levada à ebulição com 50 mL de uma solução contendo um tampão de citrato e NaCl para extrair o íon fluoreto. Depois de resfriada, a solução foi diluída para 100 mL . O potencial de um eletrodo íon seletivo com um eletrodo de referência de
(sat) imerso em uma alíquota de 25,0 mL da amostra foi de -0,1823 V. Uma adição de 5,0 mL de uma solução contendo 0,00107 mg
causou uma mudança de potencial para
. Calcule a porcentagem em massa de
presente na amostra.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma amostra de pasta de dente e queremos descobrir qual é a porcentagem de íons fluoreto (
) nessa amostra. Para isso, vamos usar conceitos de química analítica, especificamente eletroquímica com eletrodos seletivos de íons. Vamos precisar entender como o potencial elétrico está relacionado à concentração de íons na solução.
Passo 2
Primeiro, vamos anotar os dados que temos:
- Massa da amostra de pasta de dente: 0,400 g
- Volume inicial da solução: 50 mL
- Volume após diluição: 100 mL
- Volume da alíquota usada: 25,0 mL
- Potencial inicial: -0,1823 V
- Volume da solução adicionada: 5,0 mL com concentração de
: 0,00107 mg/mL - Potencial após adição: -0,2446 V
Passo 3
A variação no potencial nos ajuda a determinar a quantidade de íons fluoreto adicionados. A diferença de potencial (
) é:
Passo 4
Sabemos que a adição de
causa essa mudança de potencial. Vamos calcular a quantidade de fluoreto adicionada:
Passo 5
Essa massa de fluoreto foi adicionada à alíquota de 25,0 mL, mas precisamos considerar a diluição para 100 mL. Então, a quantidade total de fluoreto na solução diluída é:
Passo 6
Essa massa está presente na massa original da amostra de pasta de dente, que é 0,400 g. Para achar a porcentagem em massa:
Convertendo 0,400 g para mg:
Então:
Resposta
A porcentagem em massa de
presente na amostra de pasta de dente é de aproximadamente 0,00535%.