Enunciado
Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 22.Questões e Problemas - Ex. 37
Uma mistura contendo apenas CHCl3 e
CH2Cl2 foi dividida em cinco partes para a
obtenção de amostras para determinações
em réplicas. Cada amostra foi dissolvida
em metanol e eletrolizada em uma célula
contendo um cátodo de mercúrio; o potencial do cátodo foi mantido constante a
1,80 V (versus ESC). Ambos os compostos foram reduzidos a CH4 (ver as reações
no Problema 22-36). Calcule o valor médio
das porcentagens de CHCl3 e CH2Cl2 presentes na mistura. Encontre os desvios
padrão e os desvios padrão relativos.
Passo 1
Nesta tarefa, precisamos calcular os valores médios das porcentagens de e , desvios padrão e desvios padrão relativos.
Na análise química, a determinação coulométrica é realizada por titulação coulométrica: uma reação eletroquímica produz primeiro um titulante, uma substância que reage químicamente imediatamente com o analito. A quantidade de titulante gerada é proporcional à quantidade de analito e é determinada, de acordo com a lei de Faraday, a partir da intensidade da corrente (ou potencial) e do tempo necessário para completar a titulação:
A lei de Faraday relaciona o número de mols do analito à carga:
onde n é o número de mols de elétrons na semi-reação do analito e F é a constante de Faraday que é igual a 96485 C/mol.
Temos reações:
Fazemos planilha com dados fornecidos:
Passo 2
Seja .
O total de mols de elétrons pode ser calculado usando a carga e a constante de Faraday:
Os mols totais de elétrons são:
Colocamos a fórmula para o total de mols de elétrons na célula D5 e na célula F5 colocamos a fórmula para x:
Agora calculando as porcentagens:
Colocamos fórmula para porcentagem de na célula F5 e para na célula G5:
Copiamos a fórmula de D5 para D6 até D9 para obter a quantidade total de elétrons em outras amostras:
Copiamos a fórmula de E5 para E6 até E9 para obter a massa de em outras amostras:
Passo 3
Copiamos a fórmula de F5 para F6 até F8 para porcentagem de em outras amostras:
Calculamos os valores médios das porcentagens de e usando a função MÉDIA. Na célula F11 calculamos os valores médios da porcentagem de e copiamos essa fórmula na célula G11 para obter valores médios da porcentagem de . Calculamos os desvios padrão de e usando a função STDEV.S. Na célula F12 calculamos o desvio padrão de e copiamos essa fórmula na célula G12 para obter o desvio padrão de . Calculamos os desvios padrão relativos de e usando a equação:
Resposta
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