A determinação do teor de Ca^2+ em amostras de suplemento alimentar pode ser efetuada de forma indireta por titulometria redox. Uma massa de 0,5200 g de um suplemento mineral foi adequadamente dissolvida, tratada com excesso de solução de oxalato de sódio, sendo em seguida o precipitado de oxalato de cálcio, filtrado, lavado com água destilada e dissolvido com H2 SO4. A solução ácida, contendo C2 O4 ^2-, foi aquecida e titulada com solução padronizada de KMnO4 em cA 0,0250 mol L L^-1, sendo gasto um volume de 6,50 mL. Qual a % de Ca^2+(m / m) contida na amostra de suplemento? R: 3,12 %.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para determinar a porcentagem em massa de íons Ca^2+ em um suplemento alimentar usando a técnica de titulometria redox com KMnO4. Basicamente, vamos precisar entender reações de oxidação-redução (redox), cálculos estequiométricos e conversão de moles para massa. Vamos resolver isso passo a passo!

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de KMnO4 utilizada na titulação. Sabemos que a concentração da solução de KMnO4 é 0,0250 , mol/L e o volume usado foi de 6,50 , mL.
Para encontrar os moles de KMnO4, usamos a fórmula:
Mo<=s = Concentração times Volume çã
Convertendo o volume para litros:
6,50 , mL = 0,00650 , L
Então:
Mo<=s de KMnO4 = 0,0250 , mol/L times 0,00650 , L = 0,0001625 , mol

Passo 3

Agora, vamos usar a equação balanceada da reação entre KMnO4 e C2O4^2- em meio ácido:
2 , MnO4^- + 5 , C2O4^2- + 16 , H^+ 2 , Mn^2+ + 10 , CO2 + 8 , H2O
Isso nos mostra que 2 moles de MnO4^- reagem com 5 moles de C2O4^2-. Portanto, a relação molar entre C2O4^2- e KMnO4 é:
5 , mo<=s de C2O4^2-2 , mo<=s de KMnO4

Passo 4

Usando essa relação, vamos calcular os moles de C2O4^2-:
Mo<=s de C2O4^2- = 52 times Mo<=s de KMnO4 = 52 times 0,0001625 , mol = 0,00040625 , mol

Passo 5

Cada mol de oxalato ( C2O4^2-) vem do oxalato de cálcio ( CaC2O4), que contém 1 mol de Ca^2+ por mol de C2O4^2-. Portanto, os moles de Ca^2+ são iguais aos moles de C2O4^2-:
Mo<=s de Ca^2+ = 0,00040625 , mol

Passo 6

Agora, vamos converter os moles de Ca^2+ para massa. A massa molar do cálcio ( Ca) é aproximadamente 40,08 , g/mol.
Massa de Ca^2+ = Mo<=s times Massa molar = 0,00040625 , mol times 40,08 , g/mol = 0,01629 , g

Passo 7

Por fim, vamos calcular a porcentagem em massa de Ca^2+ no suplemento. Sabemos que a massa total da amostra é 0,5200 , g.
% , Ca^2+ = ( 0,01629 , g0,5200 , g ) times 100% = 3,13%

Resposta

A porcentagem em massa de Ca^2+ no suplemento é aproximadamente 3,13%.

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