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Molaridade da solução

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Molaridade da solução

Mensagem por Sarah Rebecca em Sex Jul 24 2015, 17:00

Pessoal, eu tenho a resolução dessa questão,  mas eu não entendo e não consigo porque não estou compreendendo o enunciado. Eu ficaria muito feliz se alguém me explicasse o que está sendo descrito no enunciado
Desde já agradeço pela ajuda.

Uma amostra de oxalato de sódio puro, pesando 0,268 g, é dissolvida em água. Adiciona-se ácido sulfúrico e a solução é titulada a 70º C, requerendo 40,00 mL de uma solução de permanganato de potássio. O ponto final da titulação é ultrapassado e uma titulação do excesso é realizada, gastando-se para a operação 5,00 ml de solução de ácido oxálico 0,2 mol/L. A reação que se processa, não balanceada, é:

C2O4^2- + MnO4^- + H^+ -> Mn^2+ + CO2 + H2O

Pode-se afirmar que a molaridade da solução de permanganato de potássio é:

Gabarito: 0,03

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Re: Molaridade da solução

Mensagem por Christian M. Martins em Sex Jul 24 2015, 21:47

Um químico dissolveu 0,268 g de oxalato de sódio puro em água, liberando íons oxalato para possibilitar a reação citada no enunciado. Adicionou também ácido sulfúrico para liberar hidrônios com o mesmo objetivo: a realização da reação. Por fim, colocou também 40 mL de permanganato de potássio, que liberou íons permanganato — o que completou os reagentes e possibilitou o início da reação.

Contudo — talvez por um cálculo errado do químico —, os 40 mL de permanganato de potássio não só eram suficiente como também eram mais do que o necessário: foram liberados íons permanganato demais. O químico notou esse erro e adicionou uma solução de ácido oxálico (liberando mais íons oxalato e hidrônios) de concentração conhecida, para reagir com os íons permanganato em excesso.

A partir daí, o que a questão lhe requisita é bem simples: sabendo a massa de oxalato de sódio que foi posta para liberar íons oxalato para reagir com os hidrônios e os íons permanganato — liberados, respectivamente, pelo ácido sulfúrico e pela solução de 40 mL de permanganato de potássio — e, tendo conhecimento também da concentração da solução de ácido oxálico — que ele adicionou para liberar tanto hidrônios quanto íons oxalato para reagir com o excesso de íons permanganato (esses últimos provenientes da mesma solução de 40 mL de permanganato de potássio supracitada) — calcule a concentração da solução inicial de permanganato de potássio.



Se não entendeu, vou fazer uma resolução bem minuciosa:


1 - Balanceamento da equação:


Façamos, então, pelo método Redox:

O número de oxidação do C varia de 3+ para 4+, portanto, seu ∆ = 1;
O número de oxidação do Mn varia de 7+ para 2+, portanto, seu ∆ = 5.

Utilizaremos tais dados no membro esquerdo da reação, pois esse apresenta 2 átomos de carbono.

∆C*2 = 2
∆Mn*1 = 5

A partir daí é só realizar o balanceamento normal. O resultado será esse:



2 - Estequiometria

5 mL de ácido oxálico 0,2 mol/L para reagir com o excesso de permanganato de potássio

0,2 -------- 1000
x ---------- 5

x = 10^(-3) mols em 5 mL.


5 mols de íons oxalato reagem com 2 mols de íons permanganato
10^(-3) mols de de íons oxalato reagem y mols de íons permanganato

y = 4x10^(-4) mols de íons permanganato reagem.


Sendo z o número de mols que reagiram com as 0,268 gramas de íons oxalato, 4x10^(-4) + z = (número de mols em 40 mL da solução de permanganato de sódio).


Um átomo de carbono possui massa 12, um átomo de oxigênio possui massa 16 e um átomo de sódio, por sua vez, possui massa 23. MM de oxalato de sódio, portanto, é igual a 12*2+16*4+23*2 = 134 g.


1 mol de sal oxalato de sódio possui massa de 134 gramas.
a mol de sal oxalato de sódio possui massa de 0,268 gramas.

a = 2x10^(-3) mol de sal oxalato de sódio. Sabendo que um mol de oxalato de sódio libera um mol de íons oxalato, fica claro que 2x10^(-3) mols de íons oxalato serão produzidos por sua dissociação iônica.


5 mols de íons oxalato reagem com 2 mols de íons permanganato
2x10^(-3) mol de íons oxalato reagem com z mols de íons permanganato

z = 8x10^(-4) mols de íons permanganato.


4x10^(-4) + 8x10^(-4) = 12x10^(-4) mols de íons permanganato em 40 mL de solução.


Sabendo que um mol de íons permanganato são liberados por um mol de sal permanganato de potássio, fica claro que 12x10^(-4) mols de permanganato de potássio existem em 40 mL de solução. Basta, por fim, mais uma regra de três para descobrir a molaridade da solução:

12x10^(-4) mols de sal permanganato de potássio existem em 40 mL de solução
b mols de sal permanganato de potássio existem em 1000 mL de solução

b = 3x10^(-2) mol/L = 3x10^(-2) M = 0,03 mol/L = 0,03 M.

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