Uma amostra de bronze é dada a um analista para que determine o teor de cobre. Foram pesados 0,5500 g do bronze e dissolvidos em ácido nítrico 8 mol L^-1. Essa solução foi adequadamente tratada e depois foi adicionado excesso de KI para liberar I2 e deixar um excesso de íons I 0,1055 mol L^-1. Foram gastos 15,35 mL desta solução, até a viragem de cor do amido. Qual é a porcentagem de cobre na amostra? MA (cobre) = 63,6 g/mol

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! Basicamente, a gente precisa descobrir quanto de cobre tem nessa amostra de bronze. O conteúdo que vamos usar aqui é a estequiometria, que ajuda a gente a relacionar as quantidades de reagentes e produtos nas reações químicas. Vamos precisar entender como transformar as medidas que a gente tem em quantidade de mols e, depois, relacionar isso com o cobre na amostra.

Passo 2

Primeiro, vamos dar uma olhada no que foi feito no problema. A amostra de bronze, que pesa 0,5500 g, foi dissolvida em ácido nítrico concentrado (8 mol/L). Depois, adicionaram excesso de KI para liberar I₂ e manter um excesso de íons I⁻ em concentração de 0,1055 mol/L. Usaram 15,35 mL dessa solução para titulação até a cor do amido aparecer, indicando o ponto final.

Passo 3

Agora, vamos calcular quantos mols de I₂ foram consumidos na titulação. Para isso, usamos a concentração e o volume da solução de I⁻:
Mols de I⁻ = Concentração times Volume = 0,1055 , mol/L times 0,01535 , L = 0,001621 , mol çã

Passo 4

Sabemos que na reação de liberação de I₂ a partir de I⁻, a relação é 2 I⁻ → I₂ + 2 e⁻. Então, cada mol de I₂ requer 2 mols de I⁻. Portanto, os mols de I₂ são:
Mols de I₂ = Mols de I⁻2 = 0,0016212 = 0,0008105 , mol

Passo 5

A quantidade de I₂ formada está relacionada ao cobre presente na amostra. A reação de precipitação do cobre com I₂ é:
Cu + I₂ Cu^2+ + 2 I⁻
Isso mostra que 1 mol de Cu reage com 1 mol de I₂. Portanto, a quantidade de mols de Cu na amostra é igual aos mols de I₂ usados:
Mols de Cu = Mols de I₂ = 0,0008105 , mol

Passo 6

Agora, vamos converter os mols de Cu para gramas usando a massa molar do cobre, que é 63,6 g/mol:
Massa de Cu = Mols de Cu times Massa molar = 0,0008105 , mol times 63,6 , g/mol = 0,0515 , g

Passo 7

Por fim, para encontrar a porcentagem de cobre na amostra, dividimos a massa de Cu pela massa total da amostra e multiplicamos por 100%:
% Cu = ( 0,0515 , g0,5500 , g ) times 100% = 9,36%

Resposta

A porcentagem de cobre na amostra é de 9,36%.

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