A concentração de mercaptana de etila em uma mistura foi determinada pela agitação de uma amostra de 1,534 g com 50,0 mL de uma solução de I2 0,01293 mol L^-1 em um frasco hermeticamente fechado:
2 C2 H5 SH+I2 C2 H5 SSC2 H5+2 I^-+2 H^+
O excesso de I2 foi retrotitulado com 15,72 mL de uma solução padrão de Na2 S2 O3 0,01425 mol L^-1. Calcule a porcentagem de C2 H5 SH(M=62,13 g mol^-1 ) na amostra. [R: 4,33 %]

Passo 1

Vamos resolver um exercício de química envolvendo titulação redox para encontrar a porcentagem de etil mercaptano ( C2H5SH) em uma amostra. Para isso, precisamos entender como funciona a reação entre o etil mercaptano e o iodo ( I2), além de utilizar conceitos de molaridade e estequiometria. Vamos usar as informações fornecidas sobre as concentrações e volumes das soluções para calcular a porcentagem desejada.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar a reação química envolvida:
2 C2H5SH + I2 C2H5SSC2H5 + 2 I^- + 2 H^+
Essa reação mostra que 2 moles de etil mercaptano reagem com 1 mole de iodo.

Passo 3

Inicialmente, adicionamos 50,0 mL de uma solução de iodo com concentração 0,01293 mol/L à amostra de 1,534 g de etil mercaptano. Vamos calcular a quantidade de moles de iodo presentes nessa solução:
nI2 = C times V = 0,01293 , mol/L times 0,0500 , L = 0,0006465 , mol

Passo 4

Durante a reação, parte do iodo reage com o etil mercaptano, e o excesso de iodo é retrotitulado com a solução de tiossulfato de sódio ( Na2S2O3). O volume usado na titulação do excesso é 15,72 mL com concentração 0,01425 mol/L. Vamos calcular os moles de tiossulfato de sódio usados:
nNa2S2O3 = C times V = 0,01425 , mol/L times 0,01572 , L = 0,0002237 , mol

Passo 5

A reação de titulação entre iodo e tiossulfato de sódio é:
I2 + 2 Na2S2O3 2 NaI + Na2S4O6
Isso mostra que 1 mol de I2 reage com 2 moles de Na2S2O3. Portanto, podemos calcular os moles de iodo que não reagiram com o etil mercaptano:
nI2,excesso = nNa2S2O32 = 0,0002237 , mol2 = 0,00011185 , mol

Passo 6

Agora, sabemos que inicialmente havia 0,0006465 mol de I2 e 0,00011185 mol de I2 ficaram em excesso. Assim, a quantidade de I2 que reagiu com o etil mercaptano é:
nI2,reagido = nI2,inicial - nI2,excesso = 0,0006465 , mol - 0,00011185 , mol = 0,00053465 , mol

Passo 7

De acordo com a equação balanceada da reação, 1 mol de I2 reage com 2 moles de C2H5SH. Portanto, os moles de etil mercaptano presentes na amostra são:
nC2H5SH = 2 times nI2,reagido = 2 times 0,00053465 , mol = 0,0010693 , mol

Passo 8

Agora, vamos calcular a massa de etil mercaptano na amostra utilizando a massa molar fornecida ( M = 62,13 , g/mol):
mC2H5SH = n times M = 0,0010693 , mol times 62,13 , g/mol = 0,0664 , g

Passo 9

Por fim, para encontrar a porcentagem de etil mercaptano na amostra de 1,534 g, usamos:
% C2H5SH = ( 0,0664 , g1,534 , g ) times 100% approx 4,33%

Resposta

A porcentagem de C2H5SH na amostra é de aproximadamente 4,33%.

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