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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 12.Questões e Problemas - Ex. 26

A eficiência de um certo catalisador é altamente dependente do seu teor em zircônio. O material de partida usado na sua preparação é recebido em bateladas que são dosadas entre 68% e 84% em ZrCl4. A análise de rotina baseada na precipitação de AgCl é viável, desde que se tenha conhecimento de que não há outra fonte de cloreto que não seja o ZrCl4 presente na amostra.

(a) Que massa de amostra deve ser tomada para garantir que qualquer quantidade de precipitado pese pelo menos 0,400 g?

(b) Se essa massa da amostra for empregada, qual o peso máximo de AgCl deverá ser esperado nessa análise?

(c) Para simplificar os cálculos, que massa da amostra deverá ser tomada para que a porcentagem de ZrCl4 exceda a massa de AgCl produzida por um fator de 100?

Passo 1

Fala galera, beleza? Bora resolver o nosso exercício? Vamos lá, começando pela letra (a):

A questão quer saber a massa de amostra que deve ser utilizada para garantir que qualquer quantidade ede precipitado tenha pelo menos 0,400g. Logo, eu vou ter que usar o intervalo mínimo dado pelo enunciado, ou seja, 64%.

Mas antes, vamos entender aqui o que acontece. Nós temos uma amostra de ZrCl4 que fornece cloreto, que vai reagir com a prata e formar o nosso precipitado, logo:

Z r C l 4 → Z r 4 + + 4 C l -

A g + + C l - → A g C l

Então podemos dizer que pela relação de cloretos, temos:

1   m o l   d e   Z r C l 4 - 4   m o l s   d e   A g C l

Sabendo que:

M M   d e   A g C l = 143 , 323 g / m o l

M M   d e   Z r C l 4 = 2 33 , 036 g / m o l

Então podemos fazer a seguinte regra de três:

233 , 036 g   d e   Z r C l 4 - 4 × 143,323 g   d e   A g C l

X g   d e   Z r C l 4 - 0 , 400 g   d e   A g C l

Logo

X = 233 , 03 6 × 0 , 400 4 × 143,323 = 0 , 1626 g   d e   Z r C l 4

Show, já temos aqui a massa de ZrCl4 necessária para termos 0,400g do precipitado. Agora, queremos que esse valor represente 68% da amostra, então:

0 , 1 6 26 g   d e   Z r C l 4 - 68 %

Y g   d e   A m o s t r a - 100 %

Logo:

Y = 0,1626 × 100 68 = 0,239 g

Passo 2

Vamos para a letra (b). Como ele quer o máximo de precipitado possível, temos que ter a maior quantidade de ZrCl4 possível na massa da amostra. Logo, vamos usar a porcentagem de 84%:

Z g   d e   Z r C l 4 - 8 4 %

0,239 g   d e   A m o s t r a - 100 %

Logo:

Z = 0 , 239 × 84 100 = 0,2 008 g   d e   Z r C l 4

Pela relação que achamos la no Passo 1:

233,036 g   d e   Z r C l 4 - 4 × 143,323 g   d e   A g C l

0,2008 g   d e   Z r C l 4 - W g   d e   A g C l

Logo:

W = 0,2008 × 4 × 143,323 233,036 = 0,494 g   d e   A g C l

Resposta

a )   0 , 239 g   d e   Z r C l 4

b )   0,494   d e   A g C l

c )   0,406 g   d e   A m o s t r a

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