Deseja-se determinar o teor de etanol (
) em uma formulação . Para isso, 5,00 mL da formulação são diluídos em água até 500,0 mL (solução A). Uma alíquota de 10,00 mL da solução A é destilada e o etanol é coletado em 50,00 mL de uma solução ácida
de
, onde é oxidado à ácido acético. O excesso de
não reagido é titulado com 16,24 mL de Fe
0,1006 mols/L. Calcule a percentagem (m/v) de etanol na amostra.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente quer descobrir quanto etanol tem na amostra, usando umas técnicas de diluição e titulação. O que precisamos entender aqui são conceitos de química analítica, como diluição de soluções, reações de oxidação e titulações redox. Vamos precisar calcular moles, usar a fórmula da diluição e entender como funciona a titulação para achar o percentual (m/v) de etanol na nossa amostra.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de
presente na solução ácida usada para a oxidação. Sabemos que temos 50,00 mL de uma solução com concentração de
.
Usamos a fórmula:
Convertendo 50,00 mL para litros:
Então:
Passo 3
Agora, vamos ver quanto excesso de
não reagiu com o etanol. Esse excesso foi titulado com
a
, usando 16,24 mL.
Calculamos os moles de
usados:
A reação de titulação entre
e
é:
Vemos que 6 mols de
reagem com 1 mol de
. Então, os moles de
que reagiram com
são:
Passo 4
Esse valor de 0,0002722 mol é o excesso de
que não reagiu com o etanol. Para saber quantos mols de
reagiram com o etanol, subtraímos esse excesso do total inicial:
Passo 5
Agora, precisamos relacionar esses mols de
com a quantidade de etanol oxidado. A reação de oxidação do etanol com
é:
Vemos que 1 mol de
oxida 3 mols de etanol. Logo, moles de etanol:
Passo 6
Sabemos que os 10,00 mL da solução A contêm esses 0,001684 mol de etanol. Mas a solução A foi preparada diluindo 5,00 mL da amostra original para 500,0 mL. Então, para encontrar os mols na amostra original:
Portanto, os mols na amostra original:
Passo 7
Agora, convertemos os mols de etanol para massa:
Considerando que inicialmente tínhamos 5,00 mL da amostra, a porcentagem (m/v) é:
Resposta
A percentagem (m/v) de etanol na amostra é de 77,44%.