Resultado de laboratório: 0,0040 g de As2 O3 (padrão primário; MM=197,8 g) são dissolvidos em NaOH (forma-se AsO2^+) e são equivalentes a 1,0 mL de KMnO4 quantificados de acordo com a reação:
MnO^-+AsO2 ^++H^+ <=ftharpoons Mn^+++H2 AsO4 ^-+H2 O (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:
n = mMM
Onde:
  • $ n $ é o número de mols,
  • $ m $ é a massa,
  • $ MM $ é a massa molar.
Então:
n

Passo 3

Agora, precisamos entender como o As₂O₃ reage com o KMnO₄. A reação fornecida é:
MnO4^- + AsO2^+ + H^+ <=ftharpoons Mn^2+ + H2AsO4^- + H2O
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:
2 , MnO4^- + 5 , AsO2^+ + H^+ 2 , Mn^2+ + 5 , H2AsO4^- + H2O

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:
Equiva<=ntes de As2O3 = nAs2O3 times 2 = 2,02 times 10^-5 , mol times 2 = 4,04 times 10^-5 , eq

Passo 7

Segundo, sabemos que esses equivalentes estão representados por 1,0 mL de KMnO₄. Para encontrar a normalidade, usamos a fórmula:
N = Equiva<=ntesVolume (L)
Primeiro, convertemos 1,0 mL para litros:
1,0 , mL = 0,001 , L

Passo 8

Agora, aplicamos os valores na fórmula da normalidade:
NKMnO4 = 4,04 times 10^-5 , eq0,001 , L = 0,0404 , N

Resposta

A normalidade do KMnO₄ na reação de quantificação é 0,0404 N.

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