O nitrogênio presente em 0,8880 g de uma substância orgânica foi convertido em (NH4)2 SO4 pela ação de H2 SO4 concentrado.
O sulfato de amônio foi então aquecido com NaOH concentrado para liberar a amônia, o qual foi absorvido em 50,0 mL de uma solução 0,0600 mol / L de H2 SO4.
O excesso de H2 SO4 foi titulado com solução de NaOH 0,098 mol / L e o volume final foi de 12,00 mL (R. 7,61%).

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 Mols de H2SO4 = Volume (L) times Molaridade = 0,0500 , L times 0,0600 , mol/L = 0,00300 , mol 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 2 , NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 e o ácido sulfúrico Mols de NH3 = 2 times Mols de H2SO4 = 2 times 0,00300 , mol = 0,00600 , mol 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 Mols de NaOH = Volume (L) times Molaridade = 0,01200 , L times 0,098 , mol/L = 0,001176 , mol , 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 H2SO4 + 2 , NaOH Na2SO4 + 2 , H2O e Mols de H2SO4 = Mols de NaOH2 = 0,001176 , mol2 = 0,000588 , mol 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 Mols de H2SO4 que reagiram com NH3 = 0,00300 , mol - 0,000588 , mol = 0,002412 , mol 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 Mols de NH3 = 2 times 0,002412 , mol = 0,004824 , mol 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 Mols de N = 0,004824 , mol 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:
Massa de N = Mols de N times Massa molar = 0,004824 , mol times 14,01 , g/mol = 0,0676 , g

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:
Porcenta>=m de N = ( Massa de NMassa da amostra ) times 100% = ( 0,0676 , g0,8880 , g ) times 100% approx 7,61%

Resposta

A substância orgânica original contém aproximadamente 7,61% de nitrogênio.

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