O nitrogênio presente em
de uma substância orgânica foi convertido em
pela ação de
concentrado.
O sulfato de amônio foi então aquecido com NaOH concentrado para liberar a amônia, o qual foi absorvido em
de uma solução
de
.
O excesso de
foi titulado com solução de
e o volume final foi de 12,00 mL (R. 7,61%).
O sulfato de amônio foi então aquecido com NaOH concentrado para liberar a amônia, o qual foi absorvido em
O excesso de
Passo 1
Beleza! Vamos dar uma olhada nesse exercício juntos. A questão está na área de Estequiometria dentro da Química Analítica. Precisamos descobrir quanto nitrogênio está presente na substância orgânica inicial usando as informações fornecidas sobre as reações químicas e os volumes de reagentes utilizados. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de balanço químico, molaridade e relações estequiométricas entre as substâncias envolvidas.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que está acontecendo. O nitrogênio da substância orgânica foi convertido em sulfato de amônio
usando ácido sulfúrico concentrado
. Em seguida, esse sulfato de amônio foi aquecido com hidróxido de sódio concentrado
para liberar amônia
, que foi absorvida por uma solução de ácido sulfúrico. O excesso de ácido sulfúrico foi então titulado com uma solução de
.
Passo 3
Vamos começar calculando a quantidade de
usada para absorver a amônia liberada. Sabemos que foram usados 50,0 mL de uma solução 0,0600 mol/L de
.
Primeiro, calculamos os mols de
:
Passo 4
A reação entre a amônia
e o ácido sulfúrico
é a seguinte:
Isso significa que 2 mols de
reagem com 1 mol de
. Portanto, podemos encontrar os mols de
liberados:
Passo 5
Agora, a amônia liberada foi absorvida por
, e o excesso de
foi titulado com
. A titulação usou 12,00 mL de uma solução de
0,098 mol/L.
Calculamos os mols de
utilizados na titulação:
Passo 6
A reação entre
e
é:
Isso significa que 1 mol de
reage com 2 mols de
. Portanto, os mols de
que não reagiram com a amônia são:
Passo 7
Agora, sabemos que os mols totais de
inicialmente usados foram 0,00300 mol, e o excesso é 0,000588 mol. Portanto, os mols de
que reagiram com a amônia são:
Passo 8
Lembrando que 1 mol de
reage com 2 mols de
, então os mols de
liberados e absorvidos são:
Passo 9
Agora, vamos relacionar isso com o nitrogênio na substância orgânica. Cada mol de
contém 1 mol de nitrogênio
. Portanto, os mols de nitrogenados são iguais aos mols de
:
Passo 10
Para encontrar a massa de nitrogênio, usamos a massa molar do nitrogênio, que é aproximadamente 14,01 g/mol:
Passo 11
Por fim, para encontrar a porcentagem de nitrogênio na substância orgânica original, usamos a massa de nitrogênio calculada e a massa da amostra inicial:
Resposta
A substância orgânica original contém aproximadamente 7,61% de nitrogênio.