Enunciado
Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 30.Questões e Problemas - Ex. 12
O coeficiente de distribuição de Z entre n-hexano e água é 6,25. Calcular a porcentagem de Z que resta em 25,0 mL de água que era originalmente em Z, após a extração com os seguintes volumes de n-hexano:
(a) uma porção de 25,0 mL.
(b) duas porções de 12,5 mL.
(c) cinco porções de 5,00 mL.
(d) dez porções de 2,50 mL.
Passo 1
Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!
Vamos primeiro fazer uma revisão teórica sobre extração: A extração é a separação em equilíbrio de um ou mais componentes de uma mistura sólida ou líquida (mistura inicial), utilizando-se outro solvente (extrator), que não se mistura com o solvente da mistura inicial ou é limitado na mistura, sendo os demais componentes insolúvel ou menos solúvel nele. Misturando vigorosamente a mistura inicial e o segundo solvente sobre uma superfície de separação tão grande quanto possível e pelo maior tempo possível, e repetindo sucessivamente o processo com quantidades menores do segundo solvente, a dissolução é acelerada e a quantidade de componente chave em o solvente é aumentado. A extração não dá um componente puro, mas duas novas misturas, ou seja, uma solução da qual o componente é separado (refinado) e uma solução enriquecida com um componente que é separado (extrato).
O coeficiente de distribuição (K) é definido como a razão da concentração de uma espécie química ou soluto entre dois meios em equilíbrio. Este meio pode ser um gás como o ar; líquido como água ou óleo; ou uma mistura complexa, como sangue ou outros tecidos.
Dada essa parte teórica, vamos partir para os cálculos.
Passo 2
A fórmula segundo a qual a concentração de uma substância Z que permanece na solução aquosa após a extração é calculada da seguinte forma:
Onde é o número de extrações, é a concentração de Z após a extração, é concentração inicial de Z, é o volume da solução extraída e é o volume do solvente orgânico. A fórmula para calcular a porcentagem de substância Z em 25 mL de água após a extração é a seguinte:
A – Nós temos os seguintes dados
Aplicando a fórmula, nós temos que
Com isso, fazendo a substituição, nós obtemos o seguinte resultado
Portanto,
Calculando a proporção em porcentagem, temos
Que tem como resultado
Passo 3
B - Nós temos os seguintes dados
Aplicando a fórmula, nós temos que
Com isso, fazendo a substituição, nós obtemos o seguinte resultado
Portanto,
Calculando a proporção em porcentagem, temos
Que tem como resultado
Passo 4
C - Nós temos os seguintes dados
Aplicando a fórmula, nós temos que
Com isso, fazendo a substituição, nós obtemos o seguinte resultado
Portanto,
Calculando a proporção em porcentagem, temos
Que tem como resultado
Passo 5
D - Nós temos os seguintes dados
Aplicando a fórmula, nós temos que
Com isso, fazendo a substituição, nós obtemos o seguinte resultado
Portanto,
Calculando a proporção em porcentagem, temos
Que tem como resultado