Resultado de laboratório:
de
(padrão primário;
) são dissolvidos em NaOH (forma-se
) e são equivalentes a
de
quantificados de acordo com a reação:
(Reação não ajustada) Calcule a normalidade do KMnO 4 na reação de sua quantificação.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem um exercício de química onde precisamos calcular a normalidade do permanganato de potássio (KMnO₄) usado na titulação do trióxido de diarsênio (As₂O₃). Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de normalidade, molaridade, equivalentes químicos e balanceamento de reações redox. Vamos passo a passo para deixar tudo bem claro!
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de matéria (em mol) de As₂O₃ que foi dissolvida. Sabemos que a massa de As₂O₃ é 0,0040 g e a massa molar (MM) é 197,8 g/mol.
Usamos a fórmula:
Onde:
- $ n $ é o número de mols,
- $ m $ é a massa,
- $ MM $ é a massa molar.
Então:
Passo 3
Agora, precisamos entender como o As₂O₃ reage com o KMnO₄. A reação fornecida é:
Essa é uma reação redox não balanceada. Para calcular a normalidade, devemos balancear a reação para encontrar a relação entre moles de KMnO₄ e moles de As₂O₃.
Passo 4
Vamos balancear a reação redox. Primeiro, determinamos as variações de oxidação:
- Manganês (Mn) vai de MnO₄⁻ (estado de oxidação +7) para Mn²⁺ (+2), ou seja, redução de 5 elétrons.
- Arsênio (As) vai de AsO₂⁺ (As +3) para H₂AsO₄⁻ (As +5), ou seja, oxidação de 2 elétrons.
Para balancear os elétrons transferidos, encontramos o mínimo múltiplo comum entre 5 e 2, que é 10. Então, multiplicamos os coeficientes para igualar os elétrons:
Passo 5
Agora que a reação está balanceada, podemos ver que 2 mols de KMnO₄ reagem com 5 mols de As₂O₃. Isso nos ajuda a encontrar a relação de equivalência.
Normalidade (N) é definida como o número de equivalentes por litro. Para redox, um equivalente é baseado no número de elétrons transferidos.
Passo 6
Primeiro, calculamos os equivalentes de As₂O₃. Cada mol de As₂O₃ libera 2 equivalentes (já que cada As perde 2 elétrons).
Então:
Passo 7
Segundo, sabemos que esses equivalentes estão representados por 1,0 mL de KMnO₄. Para encontrar a normalidade, usamos a fórmula:
Primeiro, convertemos 1,0 mL para litros:
Passo 8
Agora, aplicamos os valores na fórmula da normalidade:
Resposta
A normalidade do KMnO₄ na reação de quantificação é 0,0404 N.