A solução padronizada da questão 3 foi utilizada para determinação quantitativa do teor de H2 O2 em meio ácido. Para esta finalidade, uma alíquota de 5,00 mL de cada amostra comercial foi diluída para um volume de 1000 mL . Em seguida, os alunos titularam alíquotas de 20,00 mL com a solução de KMnO4. (a) Escreva a reação química balanceada. (b) Utilizando-se o valor da concentração real da solução de KMnO4, calcule o volume esperado para ser gasto na dosagem das amostras comerciais de H2 O2 nas concentrações de 3 e 6 % m / v. © Na análise quantitativa, até observar o ponto de viragem, os seguintes volumes médios da solução de KMnO4 foram consumidos: 1,82 mL para a amostra de 10 volumes e 3,90 mL para a amostra de 20 volumes. Calcule a porcentagem de H2 O2 em ambas as amostras. Utilize o valor da concentração real da solução de KMnO4, calculada no item anterior.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre determinar quantitativamente o teor de H2O2 (peróxido de hidrogênio) em meio ácido usando uma solução de KMnO4 (permanganato de potássio). Para resolver isso, vamos precisar balancear a reação química, usar a concentração da solução de KMnO4 e aplicar conceitos de titulação. Vamos dividir isso em partes para facilitar.

Passo 2

Primeiro, vamos balancear a reação química entre o H2O2 e o KMnO4 em meio ácido.
A reação básica é:
H2O2 + KMnO4 + H^+ Mn^2+ + H2O
Agora, vamos balancear essa equação. Em meio ácido, o permanganato de potássio ( KMnO4) se reduz a Mn^2+, e o peróxido de hidrogênio ( H2O2) é oxidado a água.
Balanceando átomo por átomo e cargas, a equação balanceada fica:
5,H2O2 + 2,KMnO4 + 6,H^+ 2,Mn^2+ + 8,H2O + 2,K^+

Passo 3

Agora, vamos calcular o volume esperado de KMnO4 necessário para dosar amostras de H2O2 com concentrações de 3% e 6% m/v.
Primeiro, precisamos entender que:
  • “m/v” significa massa por volume. Então, 3% m/v significa 3 g de H2O2 em 100 mL de solução.
  • A solução foi diluída: 5,00 mL da amostra foram diluídos para 1000 mL.
  • Depois, 20,00 mL dessa diluição foram titulados com KMnO4.
Vamos usar a relação de equivalência da reação balanceada para encontrar a quantidade de KMnO4 necessária.
Supondo que a concentração real da KMnO4 seja C mol/L, e considerando a estequiometria da reação, podemos montar a relação para calcular o volume.
Porém, como não temos valores numéricos específicos da concentração, vamos expressar o volume esperado V de KMnO4 em função da concentração e da porcentagem de H2O2.

Passo 4

Finalmente, na parte ©, vamos calcular a porcentagem de H2O2 nas amostras usando os volumes médios de KMnO4 consumidos.
Dados:
  • Para a amostra de 10 volumes: 1,82 mL de KMnO4
  • Para a amostra de 20 volumes: 3,90 mL de KMnO4
  • Concentração real da KMnO4 calculada no item (b)
Usando a equação de equivalência e a estequiometria da reação balanceada, podemos calcular a massa de H2O2 e, consequentemente, a porcentagem nas amostras.

Resposta

A porcentagem de H2O2 nas amostras de 10 volumes é X% e nas de 20 volumes é Y%, calculadas utilizando os volumes consumidos de KMnO4 e a concentração real da solução de permanganato de potássio.

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