Uma amostra de zinco pesando 0,1500 g que contém uma impureza inerte foi dissolvida em ácido e o zinco foi precipitado como ZnNH4 PO4. O precipitado foi separado e convertido a Zn2 P2 O7. Se a massa do pirofosfato formado é 0,3333 g, calcule a % de Zn na amostra original. Zn=65,38 u e P=30,974 u

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma amostra de zinco com uma impureza que pesa 0,1500 g. Dissolvemos essa amostra em ácido, precipitamos o zinco como ZnNH4 PO4, separamos esse precipitado e o convertimos em Zn2 P2 O7, cujo peso foi de 0,3333 g. Nosso objetivo é calcular a porcentagem de zinco na amostra original. Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria e cálculos de massa molar.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender a fórmula do pirofosfato de zinco, que é Zn2 P2 O7. Vamos calcular a massa molar dessa substância para saber quantos mols temos na amostra de 0,3333 g.
A massa molar é a soma das massas atômicas de todos os átomos na fórmula:
MZn2 P2 O7 = 2 times Zn + 2 times P + 7 times O
Sabemos que:
Zn = 65,38 , g/mol, P = 30,974 , g/mol, O = 16,00 , g/mol
Calculando:
M = 2 times 65,38 + 2 times 30,974 + 7 times 16,00 = 130,76 + 61,948 + 112,00 = 304,708 , g/mol

Passo 3

Agora, vamos calcular a quantidade de mols de Zn2 P2 O7 na amostra:
Mols = MassaMassa molar = 0,3333 , g304,708 , g/mol approx 0,001093 , mol

Passo 4

Observando a fórmula Zn2 P2 O7, vemos que há 2 mols de Zn para cada mol de pirofosfato. Portanto, a quantidade de mols de Zn é:
Mols de Zn = 2 times 0,001093 , mol = 0,002186 , mol

Passo 5

Agora, vamos calcular a massa de Zn presente na amostra:
Massa de Zn = Mols de Zn times MZn = 0,002186 , mol times 65,38 , g/mol approx 0,1426 , g

Passo 6

Para encontrar a porcentagem de Zn na amostra original, dividimos a massa de Zn pela massa total da amostra e multiplicamos por 100:
% , Zn = ( 0,1426 , g0,1500 , g ) times 100 approx 95,07%

Resposta

A porcentagem de zinco na amostra original é aproximadamente 95,07%.

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