Fez-se análise de um composto contendo sulfato, ferro e amônio
. A calcinação de
de amostra resultou em
de
e
). Calcule:
a) a pureza da amostra;
b) a porcentagem de ferro na amostra.
a) a pureza da amostra;
b) a porcentagem de ferro na amostra.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma amostra de um composto que contém sulfato, ferro e amônio, especificamente
, com massa molar de
. Quando a gente queima (faz a calcinação)
dessa amostra, resulta em
de
. Nosso objetivo é calcular:
a) A pureza da amostra.
b) A porcentagem de ferro na amostra.
Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria e cálculos de porcentagem em composição química.
Passo 2
Primeiro, vamos descobrir quantos mols de
foram formados a partir da calcinação. Para isso, usamos a fórmula:
A massa de
formada é
e a massa molar é
.
Passo 3
Agora, vamos determinar quantos mols de ferro (
) estão presentes nesses mols de
. A fórmula
indica que para cada mol de
, temos 2 mols de
.
Passo 4
Com os mols de ferro encontrados, vamos calcular a massa total de ferro na amostra. Usamos novamente a fórmula da massa:
A massa molar do ferro (
) é
.
Passo 5
Agora, vamos calcular a porcentagem de ferro na amostra. A porcentagem é dada pela relação entre a massa de ferro e a massa total da amostra, multiplicada por 100.
Passo 6
Para encontrar a pureza da amostra, precisamos comparar a massa teórica de
que deveria ser formada a partir da amostra pura com a massa real obtida na calcinação.
Primeiro, vamos calcular quantos mols de
deveriam ser formados se a amostra fosse 100% pura. Sabemos que a massa de
obtida é
a partir de
de amostra.
A massa teórica de
na amostra pura seria proporcional à massa de ferro presente.
Já calculamos que há
de ferro na amostra. Agora, calculamos quantos mols de
correspondem a essa massa de ferro.
A massa teórica de
seria:
A pureza é a relação entre a massa real obtida e a massa teórica, multiplicada por 100.
Entretanto, isso indica que a amostra é pura, mas geralmente, a pureza é calculada comparando a massa do composto a partir da amostra com a massa total da amostra. Vamos ajustar isso:
Resposta
a) A pureza da amostra é aproximadamente
.
b) A porcentagem de ferro na amostra é aproximadamente
.