Exercícios Resolvidos de Titulação Redox

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Enunciado

Um mineral contendo ferro foi dissolvido, o ferro reduzido a F e 2 + e, a solução resultante foi titulada com padrão de K M n O 4 . A reação é a seguinte:

2 K M n O 4   +   10 F e S O 4   +   8 H 2 S O 4   ⇄   K 2 S O 4   +   2 M n S O 4   +     5 F e 2 S O 4 3 +   8 H 2 O

Com base nos seguintes dados, determine a percentagem de F e 2 O 3 na amostra:

  • Massa da amostra 1,097   g
  • Volume de K M n O 4 gasto 37,63   m L
  • Molaridade de K M n O 4   0,0210 m o l L

Passo 1

O problema da pra a gente a reação de oxirredução, então vemos que o ferro esta se oxidando e o permanganato reduzindo!

E a gente quer ver quanto de ferro tem nessa amostra, certo?!

Pela estequiometria, no ponto de equivalência, vamos ter:

n F e 2 + = 5   n M n O 4 -

Escrevendo o número de mols do titulante em função da sua concentração e do volume utilizado para chegar no ponto de equivalência:

n F e 2 + = 5   K M n O 4 V K M n O 4

Substituindo os dados do problema:

n F e 2 + = 5 × 0,0210   m o l   L - 1 × 37,63 × 10 - 3 L = 3,95 × 10 - 3   m o l  

Calculando, achamos:

n F e 2 + = 3,95 × 10 - 3   m o l  

Passo 2

Beleza, mas a gente quer a porcentagem de F e 2 O 3 , então vamos pensar lá no inicio, quando a amostra foi dissovida!

Para cada mol de F e 2 O 3 foram gerados dois mols de F e 3 + que depois foi reduzido a F e 2 + e ai sim a titulação começou! Então temos:

n F e 2 O 3 = n F e 2 + 2

Logo:

n F e 2 O 4 = 3,95 × 10 - 3   m o l 2 = 1,975 × 10 - 3 m o l

Podemos calcular a massa de F e 2 O 3   sabendo que M M F e 2 O 4 = 159,687   g / m o l :

m F e 2 O 3 = M M F e 2 O 4 × n F e 2 O 4 = 159,687 g m o l × 1,975 × 10 - 3 m o l  

Achamos:

m F e 2 O 3 = 0 , 3154   g

Passo 3

E finalmente podemos achar a porcentagem de F e 2 O 3 na amostra, lembrando que a massa da amostra é de 1,097   g :

% F e 2 O 3 = m F e 2 O 3 m a m o s t r a × 100 %

Substituindo:

% F e 2 O 3 = 0,3154   g 1,097   g × 100 %

Calculando:

% F e 2 O 3 = 28,7 %   d e   F e 2 O 3

Aweeee!!!

Resposta

% F e 2 O 3 = 28,7 %   d e   F e 2 O 3

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