Para se determinar o teor de Cl2 em uma amostra de água sanitária, toma-se 20,00 mL desta amostra e passa-se para um balão de 100,0 mL completando o volume com água. Retira-se daí uma alíquota de 10,00 mL, adiciona-se KI em excesso e o iodo gerado é titulado com 11,50 mL de solução de Na2 S2 O3 0,0127 mol L^-1. Calcule a concentração de Cl2 na amostra em g/L.
(Dado: MM Cl=35,5 g mol^-1 )
Cl2+H2 O rightharpoons HClO+HCl HClO+2 Il^-+H^+ rightharpoons I2+Cl^-+H2 O I2+2 S2 O3 ^2- <=ftharpoons 2 I^-+S4 O6^2-

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você quer descobrir quanto Cl2 tem na sua amostra de água sanitária em gramas por litro (g/L). Para isso, usamos alguns conceitos de química, como diluição, estequiometria e titulação redox. Vamos precisar das fórmulas das reações envolvidas e das relações entre as quantidades de reagentes e produtos. Vamos passo a passo para entender tudo direitinho!

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantos mols de Na2S2O3 foram usados na titulação. Sabemos que a concentração da solução é 0,0127 , mol/L e o volume usado foi 11,50 , mL.
Convertendo o volume para litros:
11,50 , mL = 0,01150 , L
Agora, calculamos os mols:
mols de Na2S2O3 = 0,0127 , mol/L times 0,01150 , L = 0,000146 , mol

Passo 3

A reação de titulação é:
I2 + 2, S2O3^2- rightharpoons 2, I^- + S4O6^2-
Isso nos diz que 2 mols de S2O3^2- reagem com 1 mol de I2. Então, podemos encontrar os mols de I2 que participaram da reação:
mols de I2 = mols de Na2S2O32 = 0,000146 , mol2 = 0,000073 , mol

Passo 4

Agora, olhando para a segunda reação:
HClO + 2, I^- + H^+ rightharpoons I2 + Cl^- + H2O
Isso mostra que 1 mol de HClO gera 1 mol de I2. Portanto, a quantidade de HClO que reagiu é igual aos mols de I2 encontrados:
mols de HClO = 0,000073 , mol

Passo 5

Dando uma olhada na primeira reação:
Cl2 + H2O rightharpoons HClO + HCl
Aqui, 1 mol de Cl2 gera 1 mol de HClO. Assim, a quantidade de Cl2 na alíquota original é igual aos mols de HClO:
mols de Cl2 = 0,000073 , mol

Passo 6

Lembre-se que a alíquota tomada foi de 10,00 , mL da solução diluída de 100,0 , mL. A quantidade total de Cl2 na amostra original de 20,00 , mL é:
Primeiro, encontramos os mols na solução total:
mols totais de Cl2 = 0,000073 , mol times 100,010,00 = 0,00073 , mol
Agora, essa quantidade está nos 20,00 , mL da amostra original. Vamos achar quantos mols têm por litro (g/L):
Primeiro, calculamos os mols por litro:
Concentração de Cl2 = 0,00073 , mol0,020 , L = 0,0365 , mol/L çã

Passo 7

Finalmente, convertemos os mols de Cl2 para gramas por litro usando a massa molar do Cl:
Massa molar de Cl2 = 2 times 35,5 , g/mol = 71,0 , g/mol
Então:
Concentração em g/L = 0,0365 , mol/L times 71,0 , g/mol = 2,59 , g/L çã

Resposta

A concentração de Cl2 na amostra é de aproximadamente 2,59 , g/L.

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