Exercícios Resolvidos de Titulação Redox

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Enunciado

Uma quantidade de um minério de ferro igual a 0,7120   g foi dissolvida e passada

por um redutor de Jones. A titulação do F e ( I I ) produzido necessitou de 39,21   m L

de K M n O 4   0,02086   m o l   L - 1 . Expresse os resultados dessa análise em termos de porcentual de   F e   I I .

Passo 1

Primeiro de tudo, você deve estar se perguntando o que é redutor Jones! Certo?!

A verdade é que não importa muito, porque pelo contexto ele ta reduzindo o ferro contido na solução analisada a F e 2 + , show?!

Maaas, só a título de curiosidade ele é um dispositivo usado para reduzir íons metálicos usando amálgama de zinco.

Agora vamos para a questão em si!

Temos uma solução de F e 2 + sendo titulada com K M n O 4 , permanganato é um forte agente oxidante, então já da pra imaginar o que vai acontecer com o ferro, né..

Mas vamos cosultar uma tabelinha e achar as semi reações, junramente com seus E ° !

M n O 4 - ( a q )   +   8 H ( a q ) +   +   5 e –   ↔   M n ( a q ) 2 + +   4 H 2 O ( l )                       E ° = 1,507   V

F e a q 3 + + e - ↔ F e a q 2 +                   E ° = 0,771   V

Como podemos ver o potencial de redução do M n O 4 - é bem maior que o do ferro! Mas enquanto a reação do permanganato precisa de 5 mols de elétrons para acontecer, a reação do ferro só precisa de um!

Vamos ter que arrumar isso daí!!!

Para escrever a reação global vamos inverter a reação do F e 2 + já que ele esta se oxidando e multiplicar ela por 5 :

M n O 4 - ( a q )   +   8 H ( a q ) +   +   5 e –   ↔   M n ( a q ) 2 + +   4 H 2 O ( l )                

                                                                5 F e ( a q ) 2 + ↔   5 F e ( a q ) 3 + + 5 e -                

M n O 4 - ( a q )   +       5 F e ( a q ) 2 + +   8 H ( a q ) +   ↔   M n ( a q ) 2 + + 5 F e ( a q ) 3 + +   4 H 2 O ( l )                

Passo 2

Mas a titulação foi feita pra descobrimos o percentual de ferro, certo?!

Foi preciso de 39,21   m L   de K M n O 4   0,02086   m o l   L - 1 pra reduzir uma solução feita com 0,7120   g de minério. Com esse volume temos uma equivalência de números de mols, mas cada mol de permangato oxida 5 mols de F e 2 + , então:

5   n K M n O 4 =   n F e 2 +

Sabendo que:

5   K M n O 4 × V u t i l i z a d o = n F e 2 +

Podemos substituir e calcular o número de mols de íons de ferro:

n F e 3 + = 5 × 39,21   m L × 0,02086   m m o l   m L - 1 = 4,09   m m o l   d e   F e 2 +

Ou:

n F e 2 + = 4,09 × 10 - 3   m o l   d e   F e 2 +

Passo 3

Agora que a gente sabe a quantidade de ferro em mols é só descobrir quantas gramas, para isso precisamos da massa molar do ferro:

M M F e = 55,845   g / m o l

E fazemos:

m F e 2 + = n F e 2 + × M M F e

Substituindo:

m F e 2 + = 4,09 × 10 - 3   m o l × 55,845 g m o l = 0,2284   g

Agora podemos achar seu percentual, afinal:

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

Lembrando que a massa de minério de ferro era de 0,7120   g , então:

% F e 2 + = 0,2284   g 0,7120   g × 100 %  

Finalmente...

% F e 2 + = 32,01 %

Viiu, nem é tão difícil!!

Resposta

% F e 2 + = 32,01 %

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