Enunciado
Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 17.Questões e Problemas - Ex. 28
O cromel é uma liga composta de níquel, ferro e cromo. Uma amostra com 0,6472 g foi dissolvida e diluída até completar 250,0 mL. Quando uma alíquota de 50,00 mL de EDTA 0,05182 mol L1 foi misturada com um volume igual da solução diluída, todos os três íons foram complexados e uma retrotitulação requereu 5,11 mL de cobre(II) 0,06241 mol L1. O cromo, em uma segunda alíquota de 50,0 mL, foi mascarado com a adição de hexametilenotetramina; a titulação de Fe e Ni requereu 36,28 mL de EDTA 0,05182 mol L1. O ferro e o cromo foram mascarados com pirofosfato em uma terceira alíquota de 50,0 mL e o níquel foi titulado como 25,91 mL da solução de EDTA. Calcular a porcentagem de níquel, cromo e ferro na liga
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 50 mL porque esse volume definirá nossa porcentagem final de Ni, Cr e Fe. Faremos isso definindo a proporção, onde e representará a massa em volume de 250 mL e representará a massa em volume de 50 mL
Na primeira titulação, todos os íons são titulados, então a quantidade () será definido como a soma das quantidades de todos os três íons. Antes de calcularmos a soma, precisamos calcular a quantidade de excesso de EDTA que foi titulada pelo cobre (II).
Podemos calcular a quantidade da amostra incluindo o excesso.
Para obter a soma das quantidades dos íons, precisamos subtrair a última quantidade com a quantidade do excesso
Na segunda titulação, apenas Ni e Fe são titulados, então a quantidade expressa será a soma das quantidades dos íons Ni e Fe.
Na terceira titulação, apenas Ni é titulado, então a quantidade expressa será a quantidade de íons Ni.
Passo 3
Agora podemos subtrair a soma das quantidades que obtivemos e obter as quantidades de cada íon:
A partir das quantidades, podemos calcular as massas dos íons:
Finalmente, podemos calcular as porcentagens: