Um técnico em química em uma indústria metalúrgica, necessita analisar o teor de ferro em uma de suas peças, então, o técnico procedeu da seguinte forma: Pesou uma amostra de 0,6 g desta peça, converteu todo o ferro presente em íons Fe2+(aq) e titulou com um solução de permanganato de potássio de concentração 0,01 mol.L-1, consumindo 22 mL dessa solução, logo ele necessita calcular o teor de ferro, % massa, da peça analisada, você com os conhecimentos adquiridos nesta unidade curricular deve ajudar o técnico nesta atividade. Use a equação iônica abaixo:
Respostas
O ferro consumiu 22 mL da solução de permanganato de concentração 0,01 mol.L-1, então devemos calcular a quantidade de matéria de permanganato nesse volume de 22 mL a partir da seguinte regrinha de 3:
0,01 mol MnO4- ===> 1000 mL
X <=============== 22 mL
Multiplicando cruzado e resolvendo a equação veremos que o valor de X é igual a 2,2*10^-4 mol de MnO4-.
Agora podemos usar a estequiometria da reação para calcular a quantidade de ferro que reagiu com os 2,2*10^-4 mol de MnO4-.
Reação balanceada:
1 MnO4- (aq) + 5Fe2+ (aq) + 8 H+(aq) → 1Mn2+ (aq) + 4H2O + 5Fe3+ (aq)
A partir da estequiometria podemos montar a seguinte regrinha de 3:
1 mol MnO4- ==============> 5 mol Fe2+
2,2*10^-4 mol MnO4- ======> Y
Multiplicando cruzado e resolvendo a equação veremos que o valor de Y é 1,1*10^-3 mol de Fe2+.
O próximo passo é converter essa quantidade (1,1*10^-3 mol) para massa. Sabendo que a massa molar do ferro é 56g/mol podemos montar a seguinte regrinha de 3:
1 mol Fe ===============> 56g
1,1*10^-3 mol Fe ========> Z
Multiplicando cruzado e resolvendo a equação veremos que o valor de Z é 0,0616g de Ferro.
O último passo é calcular a porcentagem de Ferro na peça, sabendo que esta tem 0,6g (enunciado deu o valor). Mais uma regrinha de 3:
0,6g (peça) =======> 100%
0,0616g Ferro =====> P
Multiplicando cruzado e resolvendo a equação veremos que o valor de P é aproximadamente 10,3%, que é a porcentagem de ferro na peça analisada pelo técnico.