Enunciado

O I2 gerado eletroliticamente foi empregado na determinação da quantidade de H2S em 100,0 mL de água salobra. Após a adição de um excesso de KI, a titulação precisou de uma corrente constante de 36,32 mA por 10,12 min. A reação é

Expresse os resultados da análise em termos de ppm de H2S

Passo 1

Nesta tarefa, precisamos calcular a concentração de H 2 S em ppm.

Primeiro, vamos calcular a massa de H 2 S combinando duas equações. Em seguida, calcularemos a concentração de massa dividindo a massa e o volume da solução. Por fim, converteremos a concentração em massa (g/L) para concentração em ppm.

Combinaremos duas equações para calcular o tempo necessário para depositar duas espécies notadas.

A primeira equação que vamos usar para calcular o número de íons é:

Relação entre mols e massa:

n = m M         ( 1 )

onde n é o número de mols, m é a massa e M é a massa molar.

A segunda equação que vamos usar é:

Relação entre mols e corrente elétrica:

q = I ∙ t

z ∙ n ∙ F = I ∙ t

n = I ∙ t z ∙ F           2

onde I é a corrente elétrica, t é o tempo, z é a carga de um íon e F é a constante de Faraday.

Agora podemos prosseguir no cálculo do tempo. Insira a equação (1) na equação (2):

m M = I ∙ t z ∙ F

M ∙ I ∙ t = m ∙ z ∙ F

t = m ∙ z ∙ F M ∙ I       3

Antes de inserirmos os dados, precisamos converter o tempo de minutos para segundos:

t = 10.12 min ⁡ = 10.12 ∙ 60 s = 607.2   s

Insira os dados fornecidos na equação (3) da etapa 4 e calcule a massa de H 2 S :

Passo 2

Agora podemos calcular a concentração em massa de H 2 S ( γ ) dividindo a massa de H 2 S pelo volume da solução (0,1 L):

γ H 2 S = m H 2 S V

= 3.897 ∙ 10 - 3 0.1

= 0.03897 g L

Para converter a concentração de massa em concentração de ppm, use a seguinte taxa de conversão:

1 g L = 1000   p p m

Portanto, multiplique a concentração de massa por 1000 para obter a concentração em ppm:

H 2 S   / p p m = 0.03897 g 1 ∙ 1000 = 38.97   p p m

Resposta

38.97   p p m

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