Nome do(a) aluno(a):
Prova de Química Analítica Quantitativa Prof. Dr. Jander Monks Data:
Data.
Valor: 10 pontos
Engenharia
Química
2-0,7500 g de uma amostra de minério de ferro foi dissolvida e após redução foi titulada com 35,70 mL de KMnO4 Na padronização da solução de KMnO4 foram consumidos 47,80 mL para titular 1,500 g de sal de Mohr, o qual continha 14,24% de ferro. Calcular a porcentagem de Fe2 O3(159,70 g / mol) neste minério. Sal de Mohr: (NH4)2 SO4 FeSO4 6 H2 O
MnO4^-(aq)+5 Fe^2+(aq)+8 H^+(aq) Mn^2+(aq)+5 Fe^3+(aq)+ 4 H2 O(I)

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem um exercício de Química Analítica Quantitativa que envolve titulação e cálculos de porcentagem em um minério de ferro. Precisamos usar conceitos de estequiometria e reações redox para resolver isso. Vamos precisar entender como funciona a titulação com permanganato de potássio ( KMnO4) e como relacionar os volumes usados para encontrar a porcentagem de Fe2O3 no minério.

Passo 2

Primeiro, vamos encontrar a concentração da solução de KMnO4 usando a padronização com o Sal de Mohr. Sabemos que 47,80 mL de KMnO4 foram usados para titular 1,500 g do Sal de Mohr, que contém 14,24% de ferro ( Fe^2+).

Passo 3

Vamos calcular a quantidade de Fe^2+ no Sal de Mohr:
Massa de Fe^2+ = 1,500, g times 14,24% = 0,2136, g

Passo 4

Agora, vamos converter essa massa de Fe^2+ em mols. A massa molar do Fe é aproximadamente 55,85 g/mol:
Mols de Fe^2+ = 0,2136, g55,85, g/mol approx 0,003826, mol

Passo 5

A reação de titulação é a seguinte:
MnO4^- + 5, Fe^2+ + 8, H^+ Mn^2+ + 5, Fe^3+ + 4, H2O
Isso significa que 1 mol de MnO4^- reage com 5 mols de Fe^2+. Portanto, a quantidade de mols de KMnO4 usada na padronização é:
Mols de KMnO4 = 0,003826, mol5 approx 0,000765, mol

Passo 6

Agora, vamos encontrar a concentração ( CKMnO4) da solução de KMnO4 usada na padronização:
CKMnO4 = molsvolume (L) = 0,000765, mol0,04780, L approx 0,0160, mol/L

Passo 7

Agora que temos a concentração da solução de KMnO4, vamos usá-la para titular a amostra de minério. Foram usados 35,70 mL dessa solução para reagir com o minério.
Primeiro, calculamos os mols de KMnO4 usados na titulação do minério:
Mols de KMnO4 = 0,0160, mol/L times 0,03570, L approx 0,000572, mol

Passo 8

Usando a estequiometria da reação, sabemos que 1 mol de KMnO4 reage com 5 mols de Fe^2+. Então, a quantidade de Fe^2+ no minério é:
Mols de Fe^2+ = 5 times 0,000572, mol = 0,00286, mol

Passo 9

Agora, convertendo os mols de Fe^2+ para massa:
Massa de Fe^2+ = 0,00286, mol times 55,85, g/mol approx 0,160, g

Passo 10

Sabemos que o minério contém Fe2O3. Cada mol de Fe2O3 contém 2 mols de Fe^3+. Porém, como estamos trabalhando com Fe^2+ na reação, consideramos a relação de equivalência.
A massa molar de Fe2O3 é 159,70 g/mol.
Vamos relacionar a massa de ferro encontrada com a massa de Fe2O3:
Massa de Fe2O3 = 0,160, g times 159,70, g/mol2 times 55,85, g/mol approx 0,228, g

Passo 11

Finalmente, calculamos a porcentagem de Fe2O3 no minério:
Porcenta>=m de Fe2O3 = ( 0,228, g0,7500, g ) times 100% approx 30,4%

Resposta

A porcentagem de Fe2O3 no minério é aproximadamente 30,4%.

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