Uma amostra sólida contendo sal de Fe^2+ foi dissolvida de maneira adequada e transferida quantitativamente para um balão volumétrico de 50,0mL. Uma alíquota de 25 mL da solução de Fe^2+ foi titulada com uma solução ácida de K2 Cr2 O7, gastando-se 26 mL da solução de K2 Cr2 O7 0,025 mol L^-1. Sabendo-se que a reação se processa de acordo com a equação abaixo, responda:
Cr2 O7^2-(aq)+6 Fe^2+(aq)+14 H^+(aq) 2 Cr^3+(aq)+6 Fe^3+(aq)+7 H2 O(aq)
Qual a concentração molar da solução de Fe^2+ ?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre uma titulação química onde temos uma solução de Fe^2+ sendo titulada com uma solução de K2Cr2O7 ácida. O objetivo é encontrar a concentração molar da solução de Fe^2+. Para resolver isso, vamos usar conceitos de estequiometria e reações de oxirredução. Precisamos entender a equação química da reação e como relacionar os volumes e concentrações das soluções envolvidas.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as informações que temos:
  • Volume total da solução de Fe^2+: 50,0 mL
  • Volume da alíquota titulada: 25,0 mL
  • Volume da solução de K2Cr2O7 utilizada: 26,0 mL
  • Concentração da solução de K2Cr2O7: 0,025 mol/L

Passo 3

Agora, vamos olhar a equação balanceada da reação:
Cr2O7^2-(aq) + 6,Fe^2+(aq) + 14,H^+(aq) 2,Cr^3+(aq) + 6,Fe^3+(aq) + 7,H2O(aq)
Essa equação nos diz que 1 mol de Cr2O7^2- reage com 6 mols de Fe^2+. Essa relação estequiométrica é essencial para encontrarmos a concentração de Fe^2+.

Passo 4

Vamos calcular os mols de Cr2O7^2- usados na titulação. Usamos a fórmula:
Mols = Concentração times Volume çã
Lembrando que o volume deve estar em litros:
Volume de K2Cr2O7 = 26,0,mL = 0,026,L
Então:
Mols de Cr2O7^2- = 0,025,mol/L times 0,026,L = 0,00065,mol

Passo 5

Agora, usando a relação estequiométrica da reação, sabemos que cada mol de Cr2O7^2- reage com 6 mols de Fe^2+:
Mols de Fe^2+ = 6 times 0,00065,mol = 0,0039,mol

Passo 6

Mas lembre-se que esses mols de Fe^2+ correspondem apenas à alíquota de 25,0 mL que foi titulada. Como a solução total de Fe^2+ é de 50,0 mL, que é o dobro da alíquota, o total de mols na solução completa será:
Mols totais de Fe^2+ = 2 times 0,0039,mol = 0,0078,mol

Passo 7

Finalmente, para encontrar a concentração molar da solução de Fe^2+, usamos a fórmula:
Concentração = MolsVolume total em litros çã
O volume total é 50,0 mL = 0,050 L. Então:
Concentração de Fe^2+ = 0,0078,mol0,050,L = 0,156,mol/L çã

Resposta

A concentração molar da solução de Fe^2+ é de 0,156 mol/L.

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