Método para determinação de magnésio em algas por gravimetria.
Método: Amostra é dissolvida com ácido inorgânico concentrado para obter Mg^2+ (aq) em solução, o qual é precipitado com hidroxiquinolina ( HQ ) formando o precipitado Mg(Q)2 (s) (que tem massa molar 312,62 g mol^-1). Este precipitado é então seco (160^circ C) e pesado.
Equação da reação: 2 HQ(aq)+Mg^2+ (aq) Mg(Q)2(s)+2 H^+(aq)
Cálculo. Considerando que uma massa de algas de 3,19 gramas foi analisada dissolvendo a amostra com ácido inorgânico concentrado, e posteriormente adicionando 8 -hidroxiquinolina (precipitante) para precipitar completamente o magnésio na forma de 8-hidroxiquinolinato de magnésio (complexo). Após a secagem do precipitado ( 160^circ C ) obteve-se 0,98 g de 8 -hidroxiquinolinato de magnésio anidro. Calcule a massa de magnésio na amostra e a porcentagem de magnésio na amostra. [Resposta: 0,076 g de Mg; 2,39% de Mg]

Passo 1

Vamos começar entendendo o que o enunciado está pedindo. Temos uma amostra de algas com 3,19 gramas que foi analisada para determinar a quantidade de magnésio (Mg) presente. Para isso, o método utilizado é a gravimetria, que envolve a formação de um precipitado sólido a partir do magnésio na amostra. Precisamos calcular a massa de magnésio na amostra e a porcentagem desse magnésio em relação à massa total das algas. Para resolver isso, vamos usar conceitos de estequiometria e cálculos de massa molar.

Passo 2

Primeiro, vamos encontrar a quantidade de mols do precipitado formado, que é o 8-hidroxiquinolinato de magnésio ( Mg(Q)2). Sabemos que a massa desse precipitado obtida foi de 0,98 g e que a massa molar dele é 312,62 g/mol. A fórmula para encontrar os mols é:
Mols = MassaMassa Molar
Aplicando os valores:
Mols de Mg(Q)2 = 0,98 g312,62 g/mol approx 0,00314 mol

Passo 3

Agora, vamos relacionar os mols de Mg(Q)2 com os mols de magnésio ( Mg^2+) na solução. Observando a equação da reação:
2 HQ(aq) + Mg^2+(aq) Mg(Q)2(s) + 2 H^+(aq)
Vemos que 1 mol de Mg^2+ forma 1 mol de Mg(Q)2. Portanto, a quantidade de mols de magnésio é igual à quantidade de mols do precipitado:
Mols de Mg = 0,00314 mol

Passo 4

Agora, vamos calcular a massa de magnésio presente na amostra. Sabemos que a massa molar do magnésio ( Mg) é aproximadamente 24,305 g/mol. A fórmula para encontrar a massa é:
Massa = Mols times Massa Molar
Aplicando os valores:
Massa de Mg = 0,00314 mol times 24,305 g/mol approx 0,076 g

Passo 5

Por fim, vamos calcular a porcentagem de magnésio na amostra de algas. A fórmula para porcentagem é:
Porcenta>=m de Mg = ( Massa de MgMassa da amostra ) times 100%
Substituindo os valores:
Porcenta>=m de Mg = ( 0,076 g3,19 g ) times 100% approx 2,39%

Resposta

A amostra contém 0,076 g de Mg, representando 2,39% de magnésio.

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