Exercícios Resolvidos de Titulação Redox

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Enunciado

Qual é a porcentagem ( % m / m ) de ferro em um arame se, após a dissolução de uma amostra de 0,1400 g   desse arame em H 2 S O 4 , ao abrigo do ar, se gastaram 24,85   m L de uma solução padrão de K M n O 4   0,020   m o l   L - 1 para titular o ferro até rosa claro?

Passo 1

Vamos lá!!

A primeira coisa que acontece é a dissolução da amostra de ferro em H 2 S O 4 , para isso acontece a seguinte reação:

F e ( s ) + H 2 S O 4 ( a q ) → F e S O 4 ( a q ) + H 2 ( g )

No sulfato de ferro temos o ferro com N O X + 2 , que vai ser titulado com permanganato de potássio, que é um forte agente oxidante...esperamos então que o ferro oxide e o permanganato reduza, mas vamos escrever as semi reações com seus potenciais padrão de redução para conferir:

F e 2 + + e - → F e 3 +   E ° = 0,771 V

M n O 4 –   +   8 H + +   5 e – →   M n 2 + +   4 H 2 O   E ° = 1,507   V

O potencial de redução do M n O 4 –   é maior, como imaginávamos!

Agora podemos escrever a reação global:

5 F e 2 + +   M n O 4 –   +   8 H + →   5 F e 2 + + M n 2 + +   4 H 2 O

No ponto de equivalência temos a seguinte relação:

n F e 2 + = 5   n M n O 4 -

Passo 2

O problema diz que foi gasto 24,85   m L de uma solução padrão de K M n O 4   0,020   m o l   L - 1 para a reação ficar rosa claro, marcando o ponto de equivalência!

Podemos reescrever a realção acima:

n F e 2 + = 5 M n O 4 - V M n O 4 -

Substituindo os dados:

n F e 2 + = 5 × 0,020   m m o l   m L - 1 × 24,85   m L = 2,485   m m o l

Passo 3

Com isso podemos calcular a massa de ferro na amostra:

m F e = n F e 2 + × M M F e

Se M M F e = 55,845   g / m o l , então:

m F e = 2,485   × 10 - 3 m o l × 55,845   g / m o l

Calculando:

m F e = 0,1388   g

Se a amostra tem 0,1400   g , então a porcentagem de ferro é:

% F e = 0,1388 0,1400 × 100 %

Achamos:

% F e = 99 %

Uhuuul!!!

Resposta

% F e = 99 %

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