Enunciado
Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 30.Questões e Problemas - Ex. 22
Uma solução aquosa contendo MgCl2 e HCl foi analisada primeiramente titulandose uma alíquota de 25,00 mL até o ponto final do verde de bromocresol com 18,96 mL de uma solução 0,02762 mol L–1 de NaOH. Uma alíquota de 10,00 mL foi diluída a 50,00 mL com água destilada e passada através de uma resina trocadora de íons fortemente ácida. O eluato e as lavagens requereram 36,54 mL da solução de NaOH para atingir o mesmo ponto final. Determine as concentrações molares de HCl e MgCl2 na amostra.
Passo 1
Beleza pessoal?! Espero que estejam bem e super dispostos para darmos início a mais uma resolução de Química, meus futuros Walter White.
Uma solução contém e HCl. A titulação de 25,00 mL desta solução para o ponto final verde de bromocresol requer 18,96 mL de 0,02762 M de NaOH. Uma alíquota de 10,00 mL da solução titulada foi então diluída para 50,00 mL e passada através da resina de troca iônica de ácido forte. O eluato e as lavagens exigiram 36,54 mL de NaOH para atingir o mesmo ponto final. Temos que determinar as concentrações molares de e HCl.
Em uma primeira titulação, ocorre uma reação de neutralização entre o ácido e a base. A equação química balanceada desta reação é:
A partir da equação, podemos determinar a razão molar do HCl e NaOH usando coeficientes de estequiometria
A concentração molar de 18,96 mL de NaOH é 0,02762 M. Podemos calcular o número de mols de NaOH usando a equação para a concentração molar (mm).
Reorganizando esta equação, obtemos a equação para calcular o número de mols de NaOH
Passo 2
A concentração molar de HCl é definida como o número de mols de HCl dividido pelo volume da solução.
O número de mols de HCl é igual ao número de mols de NaOH que calculamos anteriormente e o volume da solução titulada é 25,00 mL.
A segunda titulação foi feita após 10,00 mL da solução uma vez titulada ter sido diluída para 50 mL e passada através da resina de troca iônica de ácido forte. A resina de troca iônica de ácido forte consiste em uma matriz feita de um polímero no qual os íons de hidrogênio estão ligados. Os íons de hidrogênio são facilmente trocados por outros íons metálicos que passam pela resina. Neste caso, cátions de , e de NaCl troca com cátions. O produto dessa troca é HCl que é então titulado com 36,54 mL de NaOH.
A equação química é a mesma de antes, então a afirmação de que a quantidade de HCl é a mesma que a quantidade de NaOH é válida. A concentração molar de 36,54 mL de NaOH é 0,02762 M. Reorganizando a equação para concentração molar, obtemos a equação para calcular o número de mols de NaOH.
A concentração molar de HCl é definida como o número de mols de HCl dividido pelo volume da solução.
O número de mols de HCl é igual ao número de mols de NaOH que calculamos anteriormente e o volume da solução titulada é 50,00 mL.
Passo 3
No entanto, a solução foi diluída de 10,00 mL para 50,00 mL, então temos que calcular a concentração de HCl antes da diluição.
Onde e são concentrações molares antes e depois da diluição, e e são o volume inicial e final da solução. Reorganizando esta equação, obtemos a equação para calcular a concentração molar inicial.
Na segunda titulação, o produto formado pela troca iônica na resina foi titulado. Podemos dizer que o HCl resultante foi derivado dos composto e NaCl. Para calcular a quantidade de HCl derivada da forma , devemos subtrair a concentração de HCl obtida após a primeira titulação da concentração de HCl obtida após a segunda titulação.
Considerando a quantidade de íons cloreto em e HCl podemos concluir que duas moléculas de HCl são derivadas de uma molécula de após passar pela resina de troca iônica. Isso significa que a concentração de HCl de é o dobro da concentração de
Resposta
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