Para determinar o conteúdo de enxofre ( S ) no ferro fundido, pesou-se 5,904 g de amostra e tratou-se da seguinte maneira. Dissolveu-se em HCl e o H2 S 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 CuSO4 em excesso e o precipitado de CuS obtido foi calcinado, obtendo-se 0,0732 g de CuO. Calcular a percentagem de enxofre no ferro fundido. R=0 , 5 0 %

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para calcular a porcentagem de enxofre ( S) presente em uma amostra de ferro fundido. Para isso, a amostra foi tratada quimicamente, passando por várias etapas que envolvem reações com ácido clorídrico ( HCl), sulfeto de cádmio (CdS), sulfato de cobre ( CuSO4) e obtenção de óxido de cobre ( CuO). 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:
  1. A amostra de ferro fundido foi dissolvida em HCl, liberando H2S.
  2. Esse H2S foi absorvido por uma solução de sal de cádmio, formando CdS.
  3. O CdS foi então tratado com excesso de CuSO4, formando CuS.
  4. O CuS foi calcinado para obter CuO, cujo peso final foi de 0,0732 g.
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 CuO. Primeiro, precisamos saber a relação entre CuS e CuO na reação de calcinação.
A reação de calcinação do CuS é:
2CuS + 3O2 2CuO + 2SO2
Isso nos mostra que 2 mols de CuS produzem 2 mols de CuO. Ou seja, 1 mol de CuS produz 1 mol de CuO.

Passo 4

Vamos calcular os mols de CuO obtidos:
A massa molar do CuO é:
Cu: 63,55 g/mol O: 16,00 g/mol MolarmassadoCuO: 63,55 + 16,00 = 79,55 g/mol
Agora, calculamos os mols de CuO:
molsdeCuO = 0,0732 g79,55 g/mol approx 0,000919 mol

Passo 5

Como cada mol de CuS produz 1 mol de CuO, a quantidade de mols de CuS também é 0,000919 mol.
Agora, vamos relacionar isso com a quantidade de S na amostra original. Cada mol de CuS contém 1 mol de enxofre ( S).

Passo 6

Portanto, os mols de enxofre na amostra são iguais aos mols de CuS:
molsdeS = 0,000919 mol
A massa molar do enxofre ( S) é 32,07 g/mol. Assim, a massa de enxofre é:
massadeS = 0,000919 mol times 32,07 g/mol approx 0,0294 g

Passo 7

Agora, sabemos que a amostra inicial tinha 5,904 g de ferro fundido e continha aproximadamente 0,0294 g de enxofre.
Para encontrar a porcentagem de enxofre na amostra, usamos a fórmula:
% deS = ( massadeSmassadaamostra ) times 100%
Substituindo os valores:
% deS = ( 0,0294 g5,904 g ) times 100% approx 0,5%

Resposta

A porcentagem de enxofre no ferro fundido é aproximadamente 0,5%.

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