Nome do(a) aluno(a):
Prova de Química Analítica Quantitativa Prof. Dr. Jander Monks Data:
Data.
Valor: 10 pontos
Engenharia
Química
6. Uma amostra de água oxigenada foi recolhida do mercado para controle de qualidade. O rótulo mostra 12 V , então 10 mL da amostra foi colocada em um balão de 500 mL e retirada uma alíquota de 50 mL para titulação. Titulou-se com permanganato de potássio 0,0251 mol L^-1 e gastou-se 16,1 mL. Qual a concentração, em volumes, da água oxigenada analisada? Dado: 30 % de H2 O2=100 vol
2 KMnO4+5 H2 O2 2 Mn^2++5 O2+8 H2 O

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de Química Analítica Quantitativa. A gente precisa descobrir a concentração em volumes da água oxigenada (H₂O₂) que foi analisada. Para isso, vamos usar a titulação com permanganato de potássio (KMnO₄). Precisamos entender como a reação química entre H₂O₂ e KMnO₄ funciona e aplicar isso nos cálculos.

Passo 2

Primeiro, vamos anotar os dados que temos:
  • Volume da amostra original: 10 mL
  • Volume final no balão: 500 mL
  • Alíquota retirada para titulação: 50 mL
  • Concentração do KMnO₄: 0,0251 mol/L
  • Volume de KMnO₄ usado na titulação: 16,1 mL
  • Dado de referência: 30% de H₂O₂ corresponde a 100 volumes

Passo 3

Agora, vamos olhar para a reação química:
2 KMnO4 + 5 H2 O2 2 Mn^2+ + 5 O2 + 8 H2 O
Essa equação mostra que 2 mols de KMnO₄ reagem com 5 mols de H₂O₂. Isso nos dá a relação entre eles para calcular quantos mols de H₂O₂ estão na amostra.

Passo 4

Primeiro, vamos calcular os mols de KMnO₄ usados na titulação:
Mols de KMnO4 = Concentração times Volume çã
Mols de KMnO4 = 0,0251 , mol/L times 0,0161 , L
Mols de KMnO4 approx 4,04 times 10^-4 , mol

Passo 5

Usando a relação da equação química (2:5), vamos achar os mols de H₂O₂:
5 , mol H2O22 , mol KMnO4 = x4,04 times 10^-4 , mol
x = 52 times 4,04 times 10^-4
x approx 1,01 times 10^-3 , mol H2O2

Passo 6

Agora, vamos achar a concentração de H₂O₂ na alíquota de 50 mL:
Concentração de H2O2 = MolsVolume çã
Concentração de H2O2 = 1,01 times 10^-3 , mol0,050 , L çã
Concentração de H2O2 = 0,0202 , mol/L çã

Passo 7

Sabemos que a amostra de 10 mL foi diluída para 500 mL, então precisamos ajustar a concentração encontrada para a amostra original:
Concentração original = 0,0202 , mol/L times 50010 çã
Concentração original = 0,0202 times 50 çã
Concentração original = 1,01 , mol/L çã

Passo 8

Agora, vamos converter a concentração de mol/L para volumes, usando o dado de referência:
30% , H2O2 = 100 , vol
Isso significa que cada 30% de H₂O₂ corresponde a 100 volumes. Vamos usar uma regra de três simples para encontrar a concentração em volumes para 1,01 mol/L.

Passo 9

Finalmente, calculamos a concentração em volumes:
Concentração (vol) = 1,01 , mol/L0,30 , mol/L times 100 çã
Concentração (vol) approx 336,67 , vol çã

Resposta

A concentração da água oxigenada analisada é aproximadamente 337 volumes.

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