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 2,01293 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

Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente tem uma mistura contendo mercaptana de etila e precisa descobrir qual a porcentagem dessa substância na amostra. Para isso, vamos usar conceitos de titulação redox, que envolvem reações de oxidação e redução. Vamos precisar calcular as quantidades de reagentes envolvidos na reação e, por fim, determinar a porcentagem desejada.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantos mols de I2 foram inicialmente adicionados na mistura. Sabemos que a concentração da solução de I2 é de 2,01293 , mol , L^-1 e o volume usado foi de 50,0 , mL.
Para encontrar os mols, usamos a fórmula:
Mols de I2 = Concentração times Volume çã
Lembrando de converter o volume para litros:
50,0 , mL = 0,0500 , L
Então:
Mols de I2 = 2,01293 , mol , L^-1 times 0,0500 , L = 0,1006 , mol

Passo 3

Agora, vamos ver quanto de I2 sobrou após reagir com a mercaptana. Para isso, usamos a quantidade de solução de Na2 S2 O3 utilizada na retrotitulação. A concentração dessa solução é 0,01425 , mol , L^-1 e o volume foi de 15,72 , mL.
Calculamos os mols de Na2 S2 O3:
Mols de Na2 S2 O3 = 0,01425 , mol , L^-1 times 0,01572 , L = 0,000224 , mol
Como a reação entre I2 e Na2 S2 O3 é na proporção 1:1:
Mols de I2 em excesso = 0,000224 , mol

Passo 4

Para descobrir quantos mols de I2 reagiram com a mercaptana, subtraímos os mols em excesso do total inicial:
Mols de I2 que reagiram = 0,1006 , mol - 0,000224 , mol = 0,100376 , mol

Passo 5

Agora, vamos usar a equação balanceada da reação para relacionar os mols de I2 com os mols de C2 H5 SH:
2 C2H5SH + I2 C2H5SSC2H5 + 2 I^- + 2 H^+
Isso nos diz que para cada mol de I2, reagem 2 mols de C2H5 SH. Portanto:
Mols de C2H5 SH = 2 times 0,100376 , mol = 0,200752 , mol

Passo 6

Agora, vamos calcular a massa de C2H5 SH presente na amostra. Sabemos que a massa molar ( M) de C2H5 SH é 62,13 , g , mol^-1.
Assim:
Massa de C2H5 SH = 0,200752 , mol times 62,13 , g , mol^-1 = 12,468 , g

Passo 7

Por fim, vamos encontrar a porcentagem de C2H5 SH na amostra de 1,534 , g:
Porcenta>=m = ( 12,468 , g1,534 , g ) times 100% approx 4,33%

Resposta

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

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