Química Analítica 2: Volumetria Redox

*Escreva as semi-reações e a global:  Balanceamento de semi-reações redox (redução e oxidação) e reação global - https://incentivandoaeducacaonodf.blogspot.com/2019/07/balanceamento-de-semi-reacoes-redox.html

*Calcule o número de mols gasto para titular a amostra. (concentração vezes volume em litros)

*Pela estequiometria, calcule quantos mols de titulado tínhamos na amostra.

*Calcule o que é pedido:

- Se ela pedir a concentração (mol/L), divida esse número de mols pelo volume.  

- Se ela pedir a porcentagem de massa na amostra: Use a massa molar da molécula para encontrar a massa de interesse (massa molar vezes número de mols). Divida a massa encontrada pela massa da amostra e multiplique por 100%.

- Se ela pedir a concentração em ppm (parte por milhão): após encontrar a massa de interesse (conforme o item acima), use a densidade para encontrar o volume de interesse. Divida este volume pelo volume total e multiplique por 1 milhão, ou seja, multiplique por 10⁶. 

Exercícios de Química Analítica retirados do capítulo 20 do livro Skoog, West, Holler, Crouch: 

https://www.inesul.edu.br/site/documentos/QUIMICA_ANALITICA_SKOOG.pdf

20.32

1. O Sb (III) presente em uma amostra de 0,978g de um minério necessitou de 44,87mL em uma titulação com I₂ 0,02870 mol L^-1 [produto da reação: Sb (V)]. Expresse os resultados dessa análise em termos de (a) porcentual de Sb e (b) porcentual de estibinita (Sb₂S₃).

Resposta: 16,03% Sb; 22,37%Sb₂S₃

20-34 

2. Sob condições adequadas, a tiouréia é oxidada a sulfato por soluções de bromato

3CS(NH₂)₂ + 4BrO₃^– + 3H₂O ↔ 3CO(NH₂)₂ + 3SO₄^2– + 3SO₄^2– +4Br ^– + 6H⁺

Uma amostra de 0,0715g de um material consumiu 14,1mL de KBrO₃ 0,00833 mol L^–1. Qual a porcentagem de pureza da amostra de tiouréia?

Resposta: 9,38% de tiouréia

20-37

3. O tratamento da hidroxilamina (H₂NOH) com um excesso de Fe (III) resulta na formação de N₂O e uma quantidade equivalente de Fe (II):

2H₂NOH + 4Fe³⁺ → N₂O (g) + 4Fe²⁺ + 4H⁺ + H₂O

Calcule a concentração em mol por litro de uma solução de H₂NOH se o Fe (II) produzido pelo tratamento de uma alíquota de 50,00mL consumiu 19,83mL de K₂Cr₂O₇ 0,0325 mol L^-1.

Resposta: 0,03867 mol/L H₂NOH

20-39

4. O KClO₃ existente em uma amostra de 0,1279g de um explosivo foi determinado pela reação com 50,00mL de Fe²⁺ 0,08930 mol L^-1.

ClO₃^– + 6Fe²⁺ + 6H⁺ → Cl^– + 3H₂O + 6Fe³⁺

Quando a reação se completou, o excesso de Fe²⁺ foi retrotitulado com 14,93mL de Ce⁴⁺0,083610 mol L^–. Calcule a porcentagem de KClO₃ presente na amostra.

Resposta: 50,78% KClO₃

20-41

5. Uma amostra de 7,41g de um formicida foi composta através de uma digestão com H₂SO₄ e HNO₃. O As presente no resíduo foi reduzido ao estado trivalente com hidraniza. Após a remoção do excesso do agente redutor. O As (III) consumiu 24,56 mL na titulação com I₂ 0,01985 mol L^–1 em um meio fracamente alcalino. Expresse os resultados em termos da porcentagem de As₂O₃ existente na amostra original.

Resposta: 0,651 As₂O₃

20-43

6. A concentração de mercaptna de etila em uma mistura foi determinada pela agitação de uma amostra de 1,534g com 50,0mL de I₂ 0,01293 mol L^– em um frasco hermeticamente fechado: 2C₂H₅SH + I₂ → C₂H₅SSC₂H₅ + 2I^– + 2H⁺

O excesso de I₂ foi retrotitulado com 15,72 mL de Na₂S₂O₃ 0,014293 mol L^–1. Calcule a porcentagem de C₂H₅SH (62,13g mol^–1) na amostra.

Resposta: 4,33% C₂H₅SH

20-49

7. Uma mistura gasosa foi passada através de uma solução de hidróxido de sódio a uma vazão de 2,50 L min^–1 por um total de 64,00 min. O SO₂ presente na mistura foi retido como íon sulfito  SO₂ (g) + 2OH^– → SO₃^2– + H₂O

Após a acidificação com HCl, o sulfito foi titulado com 4,98 mL de KIO₃ 0,003125 mol L^–1:

IO₃^– + 2H₂SO₃ + 2Cl^– → ICl₂^– + SO₄^2– + 2 H⁺

Utilize 1,20 g L^–1 para a densidade da mistura e calcule a concentração de SO₂ em ppm.

Resposta: 10,4 ppm SO₂

20-31

8. Uma amostra contendo 30,00L de ar foi passada por uma torre de adsorção contendo uma solução de Cd²⁺, na qual o gás H₂S foi retido na forma de CdS. A mistura foi acidificada e tratada com 10,00 mL de I₂ 0,01070 mol L^–1. Após a reação S^2– + I₂ → S (s) + 2 I^– ter-se completado, o excesso de iodo foi titulado com 12,85 mL de uma solução de tiossulfato 0,01344mol L^–1. Calcule a concentração de H₂S em ppm; utilize 1,20  g L^–1 para a densidade da corrente de gás.

Resposta: 19,5 ppm H₂S

1) O teor de H₂O₂ em água oxigenada de 10 volumes foi determinado pela titulação de 2,50 mL de amostra com KMnO₄ de concentração 0,0500 mol/L. 17,6 mL de permanganato foram gastos na titulação. Qual a % (m/v) de H₂O₂ na água oxigenada?

2) 50,0 mL de água sanitária foram transferidos para um balão de 500,00 mL, completou-se o volume com água destilada e homogeneizou-se a solução. Uma alíquota de 10,0 mL da amostra foi transferida para um erlenmeyer, onde adicionou-se 10 mL de água destilada, 3 g de KI e 5 mL de ácido acético glacial. O iodo liberado foi titulado com solução de tiossulfato (0,1050 mol/L) até a solução se tornar levemente amarelada. Nesse momento adicionou-se 3 mL de solução de amido (indicador) e continuou-se a até mudança da cor azul para incolor. Foram gastos 11,45 mL de Na₂S₂O₃, determine a concentração em g/L de NaOCl (massa molar= 74,44 g/mol) da amostra.

OCl^– + 2 I^–  +  2H⁺ → Cl^–   + I₂ + H₂O

I₂ + 2S₂O₃^2– → 2I^– + S₄O₆^2–

3) Considere a titulação de 100,00 mL de uma solução de Fe²⁺ 0,100 mol/L com uma solução 0,0200 mol/L de permanganato de potássio em meio ácido (1,0 mol L^-1 H₂SO₄).

a) Escreva as semirreações, a reação global (balanceada!) do processo e indique o agente redutor e oxidante.

b) Calcule o potencial no ponto de equivalência e nos volumes de titulante iguais a 50,00 e 130,00 mL.