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Questão FC287369

Certa quantidade de Fe+3 está contida numa massa de minério de ferro (0,5799 g). Para analisar o teor do ferro nesta amostra usando permanganato de potássio, é necessário que o íon

Química

IDECAN · 2012

Certa quantidade de Fe+3 está contida numa massa de minério de ferro (0,5799 g). Para analisar o teor do ferro nesta amostra usando permanganato de potássio, é necessário que o íon Fe+3 seja reduzido para Fe+2 utilizandose SnCl2. Após este tratamento, e sem nenhuma perda de amostra, sabe-se que a massa do minério foi transferida para um balão volumétrico e seu volume foi completado e aferido em 250 mL utilizando meio clorídrico aquoso. Uma alíquota de 25 mL desta solução de minério foi titulada com permanganato de potássio padronizada e de concentração 3,54 x 10-3 mols/L. Na titulação, gastou-se 26,80 mL de KMnO4. A equação não balanceada está representada a seguir.

 

\(α\) Fe++ (aq) + b KMnO4 (aq) + c HCl (aq) → d FeCl3 (aq) + e Mn++ (aq) + f KCl (aq)+ g H2O (l)

 

(Considere: massas molares KMnO4 = 158,04 g/mol; Fe = 55,85 g/mol.)

 

Assinale os coeficientes estequiométricos a, b, c; a massa de ferro no minério e a percentagem na amostra do minério, respectivamente.

  1. 3, 1, 8 / 0,0264 g / 4,56 %
  2. 5, 1, 8 / 0,2649 g / 45,69 %
  3. 5, 1, 8 / 0,0264 g / 4,56 %
  4. 8, 3, 5 / 0,2649 g / 4,56 %
  5. 8, 3, 5 / 0,0264 g / 45,69 %
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Gabarito

B

Comentário do professor

Balance: pelas semi‑reações em meio ácido: \(MnO_4^-+8H^++5e^-\to Mn^{2+}+4H_2O\) e \(Fe^{2+}\to Fe^{3+}+e^-\). Igualando elétrons, \(a=5\) (Fe), \(b=1\) (KMnO_4) e \(c=8\) (HCl).

Cálculo: mols de KMnO_4 gastos na alíquota: \(n_{KMnO_4}=0{,}02680\;L\times3{,}54\times10^{-3}\;mol/L=9{,}4872\times10^{-5}\;mol\). Cada mol de KMnO_4 oxida 5 mol de Fe^{2+}, então \(n_{Fe\,(25\,mL)}=5\times9{,}4872\times10^{-5}=4{,}7436\times10^{-4}\;mol\).

Massa: \(m_{Fe\,(25\,mL)}=4{,}7436\times10^{-4}\times55{,}85=0{,}02649\;g\). A solução total é 10 vezes a alíquota, logo \(m_{Fe\,(minério)}=0{,}2649\;g\).

Teor: \(\%\ Fe=0{,}2649/0{,}5799\times100\%=45{,}69\%\).

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