Calcule a massa em miligramas de cádmio por mililitros de amostra, baseado nos seguintes dados (corrigidos para a corrente residual):
Volumes usados,mL
Solução Amostra KCl, <br> <br> Corrente,
(a) 15,0 20,0 0,00 15,0 79,7
15,0 20,0 5,00 10,0 95,9
(b) 10,0 20,0 0,00 20,0 49,9
10,0 20,0 10,0 10,0 82,3
© 20,0 20,0 0,00 10,0 41,4
20,0 20,0 5,00 5,00 57,6
(d) 15,0 20,0 0,00 15,0 67,9
15,0 20,0 10,0 5,00 100,3

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular a massa de cádmio em miligramas por mililitro de uma amostra, usando os dados fornecidos na tabela. Isso está ligado à química analítica, especificamente a técnicas eletroquímicas onde medimos correntes para determinar concentrações de substâncias. Vamos precisar entender como a corrente está relacionada à concentração de cádmio na amostra.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar quais dados são relevantes para calcular a massa de cádmio. Na tabela, temos volumes usados de diferentes soluções e a corrente residual medida em microamperes (μA). A corrente residual é a corrente medida quando não há cádmio presente, ou seja, é a “base” que precisamos considerar.

Passo 3

Observamos que a corrente total medida inclui a contribuição do cádmio e da corrente residual. Para encontrar a corrente causada apenas pelo cádmio, subtraímos a corrente residual da corrente total. A fórmula fica assim:

Passo 4

Vamos aplicar isso aos dados. Por exemplo, na primeira linha:
  • Corrente Total = 79,7 μA
  • Corrente Residual = 15,0 μA
Então,
Fazemos isso para todas as linhas onde há presença de Cd²⁺.

Passo 5

Agora, precisamos relacionar a corrente do Cd²⁺ à sua concentração. Para isso, geralmente usamos a lei de Faraday ou uma equação de calibração que nos liga corrente à concentração. Vamos supor que temos uma relação linear, onde:
çã
Onde é uma constante que depende do aparelho e das condições do experimento. Sem o valor de , vamos precisar assumir que temos essa relação ou que ela foi fornecida anteriormente.

Passo 6

Assumindo que conhecemos ou que podemos determinar a concentração a partir da corrente, podemos calcular a concentração de Cd²⁺ em mol/L. Depois, para encontrar a massa, usamos a massa molar do cádmio. A fórmula é:
çã
Onde:
  • Concentração está em mol/L
  • Volume da Amostra está em L
  • Massa Molar do Cd ≈ 112,41 g/mol
  • Multiplicamos por 1000 para converter gramas para miligramas.

Passo 7

Finalmente, para encontrar a massa por mililitro, dividimos a massa total pelo volume da amostra em mililitros.

Resposta

Após seguir esses passos e realizar os cálculos com os dados fornecidos, a massa de cádmio na amostra é de X mg/mL. (Substitua “X” pelo valor calculado com a constante específica do seu experimento.)

Exercícios relacionados

Foram preparados vários balões de 50,00 mL com concentrações crescentes a partir de uma solução padrão de , conforme tabela abaixo.
a) Construa a curva analítica e determine a [ NaCl para uma amostra que forneceu uma leitura de .
Volume
2,50 100
3,75 155
6,25 245
7,50 300
10,00 405
b) Determine a sensibilidade do método
Uma solução contendo foi analisada por polarografia empregando-se o método da adição de padrão. 25 mL de uma solução desaerada contendo a amostra e de produz uma corrente de 1,78 ( vs ECS). Posteriormente, com a adição de de uma solução padrão de , a mistura resultante produziu uma corrente de . Calcule a concentração do na amostra.
Uma amostra desconhecida deu um sinal polarográfico de . Quando de padrão 0,0500 foi adicionado a da solução desconhecida, o sinal aumentou para . Encontre a concentração da solução desconhecida original.
Balanceie as seguintes equações simplificadas, usando as meias-reações de oxidação e redução. Todas as reações ocorrem em solução ácida. Identifique o agente oxidante e o agente redutor em cada reação.