Um reagente P.A. de
(sulfato ferroso heptahidrarado -
) encontra-se contaminado apenas com ferro III. Este reagente foi analisado por meio da volumetria de oxirredução, utilizando-se uma solução de dicromato de potássio de concentração
. Para isso, 1,5525g da amostra foi dissolvida e o volume completado para
com água. A titulação foi realizada em pH 0 (zero) com alíquotas de 10,00 mL da solução da amostra e gastou-se, em média,
do titulante. Determine o teor de Fe(II) e Fe(III) na amostra.
(Fe MM: 55,85 g/mol)
(Fe MM: 55,85 g/mol)
Passo 1
Beleza, vamos começar resumindo o que a questão está pedindo e quais conceitos vamos usar. A gente tem uma amostra de sulfato ferroso heptahidratado (
) que está contaminada com ferro III (
). A gente precisa descobrir quanto de ferro II (
) e ferro III (
) tem nessa amostra.
Para resolver isso, vamos usar a volumetria de oxirredução, que envolve reações de oxidação e redução. A gente vai usar uma solução de dicromato de potássio (
) como titulante. A ideia é calcular quantos mols de
estão na amostra com base no volume de titulante usado na titulação.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a concentração da amostra após ela ser dissolvida. Sabemos que dissolvemos 1,5525 g da amostra e completamos o volume até 50,00 mL (0,05000 L). A concentração da solução da amostra (
) é dada por:
A massa molar (
) do
é 270,97 g/mol. Então:
Passo 3
Agora, vamos considerar que usamos uma alíquota de 10,00 mL dessa solução para a titulação. A quantidade de mols de
nessa alíquota (
) é:
Passo 4
A reação de oxidação do
pelo
no meio ácido é:
Daqui, vemos que 1 mol de
reage com 6 mols de
. Ou seja, a relação molar é:
Passo 5
Sabemos que usaram, em média, 18,30 mL de
com concentração 0,0103 mol/L. Vamos calcular os mols de
usados:
Passo 6
Agora, usando a relação molar da reação, podemos encontrar os mols de
na alíquota:
Isso está próximo dos 0,001142 mol que calculamos anteriormente, confirmando nossos cálculos.
Passo 7
Agora, vamos calcular os mols de
na amostra total. Como usamos uma alíquota de 10,00 mL de uma solução total de 50,00 mL, o fator de diluição é 5 (50 / 10). Portanto:
Passo 8
Agora, usando a massa molar do ferro (55,85 g/mol), vamos encontrar a massa de
na amostra:
Passo 9
Para encontrar o teor de
, precisamos saber a massa total de ferro na amostra. Considerando que a amostra é apenas
contaminada com
, primeiro calculamos os mols totais de ferro na amostra original.
A massa molar do
é 270,97 g/mol, e contém 1 mol de
por mol de sal.
Então, a massa total de ferro na amostra é:
Passo 10
Agora, sabemos que temos 0,315 g de
. A massa de
é a diferença entre a massa total de ferro e a massa de ferro II:
Resposta
O teor na amostra é aproximadamente 0,315 g de
e 0,004 g de
.