A digestão de
da amostra de um composto que contém fósforo em uma mistura de
e
resulta na formação de
,
e
. A adçãa de molibdato de amônio produziu um sólido cuja composição é
. Este precipitado foi filtrado, lavado, e dissolvido em
de
:
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma amostra que contém fósforo e precisamos descobrir alguma coisa sobre ela (provavelmente a quantidade de fósforo) a partir das reações químicas que ocorrem durante a digestão e o tratamento com molibdato de amônio. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de química analítica, como estequiometria das reações químicas envolvidas e cálculos de concentração.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar a quantidade de hidrólise que ocorreu. Sabemos que usamos 0,1417 g da amostra, e após a digestão, adicionamos molibdato de amônio que forma o precipitado
. Esse precipitado foi dissolvido em 50,00 mL de
0,2000 mol/L.
Passo 3
Vamos analisar a reação dada:
Essa reação nos mostra como o precipitado se dissolve em meio alcalino. O que interessa aqui é determinar a quantidade de íons
produzidos, que estão relacionados à quantidade de fósforo na amostra original.
Passo 4
Primeiro, vamos calcular a quantidade de
que foi usada para dissolver o precipitado. Sabemos que a concentração é 0,2000 mol/L e o volume é 50,00 mL (que é 0,05000 L).
Passo 5
Observando a equação da reação, vemos que 26 mol de
reagem com 1 mol de precipitado
. Porém, como temos apenas 0,01000 mol de
, que fornece $ \ce{OH}^{-} $, precisamos ver quantos moles de precipitado foram dissolvidos:
Passo 6
Cada mol do precipitado contém 1 mol de
. Então, a quantidade de
na amostra é igual aos moles do precipitado:
Passo 7
Sabemos que cada molécula de
contém 1 átomo de fósforo (
). Assim, os moles de
são iguais aos moles de
:
Passo 8
Agora, vamos converter os moles de fósforo para massa. A massa molar do fósforo (
) é aproximadamente 30,97 g/mol.
Passo 9
Por fim, para encontrar a porcentagem de fósforo na amostra original, usamos a massa de fósforo obtida e a massa total da amostra:
Resposta
A amostra contém aproximadamente 8,41 % de fósforo.