Para determinar o conteúdo de enxofre ( S ) no ferro fundido, pesou-se
de amostra e tratou-se da seguinte maneira. Dissolveu-se em HCl e o
desprendido do sulfeto de ferro destilou-se e absorveu-se em uma solução de sal de cádmio, a CdS formado foi tratado com solução de
em excesso e o precipitado de CuS obtido foi calcinado, obtendo-se
de CuO. Calcular a percentagem de enxofre no ferro fundido.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para calcular a porcentagem de enxofre (
) presente em uma amostra de ferro fundido. Para isso, a amostra foi tratada quimicamente, passando por várias etapas que envolvem reações com ácido clorídrico (
), sulfeto de cádmio (CdS), sulfato de cobre (
) e obtenção de óxido de cobre (
). Vamos precisar usar conceitos de estequiometria e reações químicas para resolver esse problema.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que aconteceu durante o tratamento da amostra:
- A amostra de ferro fundido foi dissolvida em
, liberando . - Esse
foi absorvido por uma solução de sal de cádmio, formando . - O
foi então tratado com excesso de , formando . - O
foi calcinado para obter , cujo peso final foi de .
Vamos usar essas etapas para traçar a quantidade de enxofre na amostra original.
Passo 3
Vamos começar determinando a quantidade de enxofre que resultou no
. Primeiro, precisamos saber a relação entre
e
na reação de calcinação.
A reação de calcinação do
é:
Isso nos mostra que 2 mols de
produzem 2 mols de
. Ou seja, 1 mol de
produz 1 mol de
.
Passo 4
Vamos calcular os mols de
obtidos:
A massa molar do
é:
Agora, calculamos os mols de
:
Passo 5
Como cada mol de
produz 1 mol de
, a quantidade de mols de
também é
.
Agora, vamos relacionar isso com a quantidade de
na amostra original. Cada mol de
contém 1 mol de enxofre (
).
Passo 6
Portanto, os mols de enxofre na amostra são iguais aos mols de
:
A massa molar do enxofre (
) é
. Assim, a massa de enxofre é:
Passo 7
Agora, sabemos que a amostra inicial tinha
de ferro fundido e continha aproximadamente
de enxofre.
Para encontrar a porcentagem de enxofre na amostra, usamos a fórmula:
Substituindo os valores:
Resposta
A porcentagem de enxofre no ferro fundido é aproximadamente
.