Enunciado

Problema Desafiador. Os íons sulfeto (S2) são formados em águas residuais pela ação de bactérias anaeróbias sobre a matéria orgânica. Os sulfetos podem ser prontamente protonados para formar o H2S, que é volátil e tóxico. Além da toxicidade e do odor desagradável, o sulfeto e o H2S geram problemas de corrosão porque podem ser facilmente convertidos ao ácido sulfúrico quando as condições mudam para aeróbias. Um método comum de determinação do sulfeto é a titulação coulométrica com geração de íons prata. No eletrodo gerador, a reação é Ag S Ag e. A reação de titulação é S2 2Ag S Ag2S(s).

  1. Um medidor de cloreto digital foi usado para determinar a massa de sulfeto em uma amostra de água residual. O medidor exibe os resultados diretamente em ng de Cl. Nas determinações de cloreto, a mesma reação é empregada, mas a reação de titulação é Desenvolva uma equação que relacione a quantidade desejada, em ng de S2, com a leitura do medidor de cloreto em ng de Cl
  2. Um dado padrão de água residual forneceu uma leitura de 1.689,6 ng de Cl. Qual a carga total em coulombs necessária para gerar Ag suficiente para precipitar o sulfeto nesse padrão?
  3. Os seguintes resultados foram obtidos em amostras de 20,00 mL contendo quantidades desconhecidas de sulfeto (D. T. Pierce, M. S. Applebee, C. Lacher e J. Bessie, Environ. Sci. Technol., v. 32, p. 1.734, 1998.) Cada padrão foi analisado em triplicata e a massa de cloreto registrada. Converta cada um dos resultados em cloreto para ng de S2.

Passo 1

A reação de As(III) com solução de iodo é dada pela equação:

A s O 3 3 - ​ + I 2 ​ + H 2 ​ O → A s O 4 3 - ​ + 2 I ∓ 2 H +

O primeiro passo é calcular a quantidade de iodo:

Da estequiometria da reação podemos ver:

Passo 2

Das fórmulas moleculares do trióxido de arsênico e do íon arsênico, podemos ver:

Portanto, a massa de trióxido de arsênio é:

A porcentagem de trióxido srsênico na amostra dada é:

w A 2 O 3 ,   a m o s t r a = m ( A s 2 O 3 ) m ( a m o s t r a ) = 0.04822 7.41 = 6.51 ∙ 10 - 3 = 0.651 %

Resposta

0.651 %

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