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%.

Exercícios relacionados

No passado, células eletroquímicas de mercúrio, possuindo a reação vista a seguir, foram utilizadas como fonte de energia em marcapassos cardíacos
Qual a diferença de potencial da célula? Se a potência necessária para operar o marcapasso é de , quantos quilogramas de serão consumidos em 365 dias? Quantas libras de HgO isso representa? (1 libra )
Para cada uma das seguintes reações, identifique o ácido e a base, indicando qual definição ácido-base se aplica (Brønsted-Lowry ou Lewis). Em alguns casos pode-se aplicar mais de uma definição.
2. Preencha a tabela abaixo conforme o exemplo resolvido na primeira linha:
Uma alíquota de 2,00 mL de uma amostra de soro fisiológico foi transferida para um béquer e foram adicionados de água. Procedeu-se com a titulação com , obtendo-se os dados a seguir:
Volume
0,00 55
1,00 54
2,00 53
3,00 52
4,00 51
5,00 57
6,00 63
7,00 69
8,00 75
9,00 81
a) Esboce a curva de titulação e determine a concentração de NaCl na amostra de soro em .
b) Se houvesse no soro fisiológico além de , a titulação poderia ser realizada mesmo assim? O que aconteceria com o formato da curva? O volume do ponto final aumentaria ou diminuiria?. Justifique. Dados:
A curva analítica para a determinação de dopamina em um eletrodo de nanoagulha por meio de voltametria de pulso diferencial foi construída a partir dos seguintes dados:
Concentração de dopamina, Corrente de pico, nA
0,093 0,66
0,194 1,31
0,400 2,64
0,596 4,51
0,991 5,97
a) Esboce a curva analítica e escreva a equação que descreve a faixa linear de resposta do método.
b) Determine a concentração de dopamina na amostra em , sabendo-se que a mesma foi preparada da seguinte forma: 50 ml de amostra de dopamina foi diluída num balão de 250 ml . A medida foi feita numa célula eletroquímica de 10 mL com sistema de 3 eletrodos e produziu uma corrente de pico de 3,65 nA.