Enunciado

Uma amostra com 1,217 g de KOH comercial contaminado por K2CO3 foi dissolvida em água e a solução resultante foi diluída a 500,00 mL. Uma alíquota de 50,00 mL dessa solução foi tratada com 40,00 mL de HCl 0,05304 mol L^-1 e aquecida para remover o CO2. O excesso de ácido foi consumido por 4,74 mL de NaOH 0,04983 mol L^-1 (indicador fenolftaleína). Um excesso de BaCl2 neutro foi adicionado em outra alíquota de 50,00 mL para precipitar o carbonato como BaCO3. A solução foi então titulada com 28,56 mL de ácido até o ponto final, com o indicador fenolftaleína. Calcular a porcentagem de KOH, K2CO3 e H2O na amostra, presumindo que sejam estes os únicos compostos presentes.

Passo 1

Nosso primeiro passo é dar uma olhada na primeira alíquota. Como é titulado com HCl, podemos concluir que cada mol de HCl reagido irá titular um mol de KOH e dois mols de K 2 C O 3 . Por isso podemos escrever:

n r e a g i d o ​ H C l = n K O H + 2 ⋅ n K 2 ​ C O 3 ​

Vamos calcular a quantidade de HCl que foi introduzida na reação com a amostra.

Como essa é a quantidade total de HCl, podemos escrever:

n t o t a l H C l = 2.11 ∙ 10 - 3 m o l

Passo 2

Agora podemos calcular a quantidade de HCl em excesso:

Nossa quantidade total de HCl é uma soma da quantidade de HCl que reagiu com a amostra e a quantidade que estava em excesso molar, então podemos escrever:

n t o t a l H C l = n r e a g i d o H C l + n e x c e s s o H C l

n r e a g i d o H C l = 2.11 ∙ 10 - 3 - 2.36 ∙ 10 - 4

= 1.885 ∙ 10 - 3   m o l

Agora, vamos dar uma olhada na nossa segunda alíquota onde apenas KOH foi titulado por HCl. Nesse caso podemos escrever:

n K O H = n H C l

n K O H = c H C l ∙ V H C l

n K O H = 0.05304 ∙ 28.56 ∙ 10 - 3

n K O H = 1.5148 ∙ 10 - 3   m o l

Passo 3

Agora podemos expressar a quantidade de K 2 C O 3 da equação em nossa primeira etapa da solução:

n r e a g i d o H C l = n K O H + 2 n K 2 C O 3

n K 2 C O 3 = n r e a g i d o H C l - n K O H 2

n K 2 C O 3 = 1.885 ∙ 10 - 3 - 1.5148 ∙ 10 - 3 2

n K 2 C O 3 = 1.851 ∙ 10 - 4 m o l

Vamos calcular as massas de KOH e K 2 C O 3 de seus montantes:

KOH

K 2 C O 3

Vamos expressar a massa da amostra em 50 mL:

Finalmente, vamos calcular as porcentagens de KOH e K 2 C O 3 :

KOH:

K 2 C O 3 :

A porcentagem de O será calculado pela diferença, assumindo que existem apenas estas três substâncias na amostra:

w H 2 ​ O = 100 % - w K O H - w K 2 ​ C O 3 ​

w H 2 ​ O = 100 % - 69.84 % - 21.02 %

w ( H 2 ​ O ) = 9.14 %

Resposta

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