Enunciado
Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 17.Questões e Problemas - Ex. 25
A calamina, que é utilizada para aliviar as irritações na pele, é uma mistura de óxidos de zinco e de ferro. Uma amostra de massa igual a 1,022 g de calamina seca foi dissolvida em ácido e diluída a 250,0 mL. Adicionou-se fluoreto de potássio a uma alíquota de 10,00 mL da solução diluída para mascarar o ferro; após o ajuste adequado do pH, o Zn2 consumiu 38,71 mL de EDTA 0,01294 mol L1. Uma segunda alíquota 50,00 ml foi adequadamente tamponada e titulada com 2,40 mL de solução de ZnY2 0,002727 mol L1:
Calcule as porcentagens de ZnO e Fe2O3 na amostra.
Passo 1
Para resolver este problema, primeiro precisamos definir o termo concentração molar que usaremos posteriormente para calcular a porcentagem (relação entre a massa da espécie e a massa de toda a mistura).
A concentração molar (c) seria a razão entre a quantidade de uma espécie expressa em mols (mol) e o volume da solução expresso em litros (L). Expressa quantos mols de soluto existem em um litro de solução.
Neste problema, usaremos uma fórmula que acompanha uma titulação e que expressa que a quantidade de EDTA () que estamos usando para a titulação, é o mesmo que a quantidade das espécies tituladas ().
Como estamos usando concentrações para calcular o volume, podemos escrever:
Passo 2
Vamos primeiro calcular a massa da amostra no volume de 10 mL e 50 mL porque esse volume definirá nossa porcentagem final de ZnO e . Faremos isso definindo proporções, onde e representará a massa em volume de 10 mL ou 50 mL e representará a massa em volume de 250 mL.
Para 10ml:
Para 50 mL:
Na primeira titulação, o íon zinco foi titulado, então a quantidade () representará a quantidade de :
Na segunda titulação, a quantidade de , é equivalente à quantidade de (representado por ).
Da quantidade de , podemos calcular a quantidade de
Passo 3
A quantidade de é igual à quantidade de ZnO, então podemos escrever:
A partir das quantidades, podemos calcular as massas de ambos os íons
Finalmente, podemos calcular as porcentagens: