5ª mini avaliação para ser entregue manuscrita na aula do dia 03/02/17 até às 12:00h. 1. O conteúdo de ferro de um minério pode ser determinado por gravimetria pesando o minério, atacando a amostra com água régia (HNO 3/HCl), secando o hidróxido férrico precipitado, calcinando-o a óxido férrico (Fe 2O 3) e obtendo a massa do Fe 2O 3 formado. Sabendo que a proporção de ferro no minério pode variar entre 11 e 15%, m/m, determine a massa mínima de amostra que deve ser tomada para que sejam obtidos 100,0 mg de precipitado? Apresente seus resultados com quatro algarismos significativos. Quanto maior o teor de ferro no minério menor será a quantidade de amostra tomada para se obter a mesma massa de Fe 2O 3 sólido. Dessa forma, desconsiderando qualquer perda no processo, a mínima massa de amostra deve ser obtida quando o teor de ferro nela for máximo. E o máximo teor de ferro encontrado na amostra de minério é igual a 15%, m/m. Têm-se que a relação entre o ferro presenta na amostra e o óxido férrico obtido da calcinação é dada por 2 Fe + ³ ₂ O 2 Fe 2O 3, Ou seja, a estequiometria do ferro presente no minério para a formação de óxido férrico é de 2 : 1. Sendo a massa molar do Fe 2O 3 igual a 159,6882 g/mol, têm-se que em 100,0 mg de Fe 2O 3 haverá 6,262.10-4 mol de Fe 2O 3. Dessa forma, verifica-se que a amostra deve conter 1,252.10-3 (2 x 6,262.10-4 ) mol de Fe, ou seja, a massa de Fe (55,845 g/mol) na amostra deve ser igual a 70 mg (6,992.10-2 g). Essa massa representa 15% da massa do minério. Então, a massa do minério deve ser igual a 446 mg (4,661.10-1 g).
6ª mini avaliação para ser entregue manuscrita na aula do dia 10/02/17 até às 12:00h. 1. Para a determinação do teor de sacarina em determinado edulcorante uma amostra do conteúdo de 20 tabletes de sacarina foi tratada com 20,00 ml de AgNO 3 0,08181 mol.l -1 precipitando completamente o sal de prata formado, conforme a reação: Após a remoção do sólido, a titulação do filtrado e da água de lavagem requereu 2,81 ml de KSCN 0,04124 mol.l -1. Com base nessas informações calcule a massa média de sacarina (205,17 g.mol -1 ) em cada tablete, em mg. Qual o método argentiométrico utilizado nessa análise? Qual o indicador mais utilizado nesse método e qual o seu princípio de ação? n Ag+(total) = C AgNO3 x V AgNO3(L) = 0,08181 x 20,00.10-3 = 1,636.10-3 mol. n Ag+(restante) = n KSCN = C KSCN x V KSCN(L) = 0,04124 x 2,81.10-3 = 1,159.10-4 mol. n Ag+(reagido) = n Ag+(total) - n Ag+(restante) = 1,636.10-3 mol - 1,159.10-4 mol = 1,520.10-3 mol = n sacarina. n sacarina = m sacarina / MM; m sacarina = 1,520.10-3 mol x 205,17 g.mol -1 = 0,3119 g = 311,9 mg / 20 tabletes. m sacarina / tablete = 1,56.10-2 g = 15,6 mg. O método argentiométrico baseado na titulação direta de íons prata com íons SCN - é chamado método de Volhard. Esse método utiliza uma solução de íons férrico como indicador porque após todo íon Ag+ ter reagido o primeiro excesso de íons Fe 3+ forma um complexo de cor vermelha intensa com os íons SCN -.
7ª mini avaliação para ser entregue manuscrita na aula do dia 10/02/17 até às 12:00h. Defina: a) Ligante b) Número de coordenação c) Quelato d) Um ligante num composto de coordenação é ácido ou base de Lewis? Justifique. e) Quais ligantes podem formar quelato: CN-; SN-; EDTA (ácido etilenodiaminotetracético); aminoácido com mais que 5 carbonos na cadeia. Justifique. a) São espécies doadoras de elétrons (bases de Lewis) que se ligam através de ligações coordenadas a metais com orbitais d vazios para formarem complexos de coordenação. b) Número de coordenação é o número de pares de elétrons do(s) ligante(s) ligados por ligações coordenadas ao metal na formação do complexo. Assim, se diz que um átomo ligado a quatro ligantes por uma ligação coordenada de cada forma um complexo com número de coordenação igual a 4. c) complexos com ligantes bi, tri, tetra, polidentados que formam anéis heterocíclicos de 5 ou 6 membros. d) O ligante na formação do complexo é sempre uma base de Lewis pois a ligação coordenada é formada com o par de elétrons deste que ocupa um orbital d vazio do metal. e) Sendo os ligantes CN- e SN- monodentados eles não podem formar quelatos enquanto que o ligante EDTA, tetradentado, tendo cadeia com mais que 2 carbonos entre os pares de elétrons ligantes, formará um quelato. Quanto ao aminoácido, esse só formará um quelato estável se entre o grupo NH 2 e o grupo COO - da molécula houver um ou dois carbonos (anéis com 4 ou 5 átomos) e qualquer aminoácido, mesmo com 5 carbonos em sua estrutura satisfizer essa condição formará quelatos (observação: todos os aminoácidos, essenciais e não essenciais, satisfazem essa condição).
8ª mini avaliação para ser realizada no início da aula do dia 24/02/17. Uma solução de EDTA 1,75.10-1 mol.l -1 em determinado ph tem 0,54% dessa concentração na forma de íons Y 4- (EDTA com os quatro hidrogênios desprotonados). Determine: a) O valor de 4 para esse equilíbrio. b) A concentração de íons EDTA totalmente desprotonados nessa solução. c) O ph da solução com base na tabela abaixo. d) Com quantos átomos de metal cada molécula de EDTA forma complexo estável? e) Qual a carga resultante desses complexos se os metais forem bivalentes e o meio for tamponado em ph básico? ph 4 ph 4 ph 4 4,0 3,61.10-9 7,0 4,80.10-4 10,0 3,50.10-1 5,0 3,54.10-7 8,0 5,39.10-3 11,0 8,50.10-1 6,0 2,25.10-5 9,0 5,21.10-2 12,0 9,80.10-1 a) Sendo 4 a fração da espécie em solução e o percentual de Y 4- nessa solução sendo igual a 0,54%, então, o valor de 4 é igual a 5,4.10-3 (0,54/100). b) [Y 4- ] = 4.C Total = 5,4.10-3.1,75.10-1 = 9,45.10-4 mol.l -1. c) Na tabela fornecida o valor de 4 = 5,39.10-3 corresponde ao ph = 8, então, esse é o ph da solução. d) Cada molécula de EDTA sempre se complexa com os metais numa relação estequiométrica de 1:1, ou seja, um átomo de metal para uma molécula de EDTA. e) Sendo o meio básico os íons prevalentes de EDTA são os Y 4- e, sendo a carga do metal igual a +2, a carga resultante do complexo será igual a -2.
9ª mini avaliação para ser realizada no início da aula do dia 03/03/17. Uma solução de EDTA foi preparada pela dissolução de aproximadamente 4 g de sal dissódico (Na 2C 10H 14N 2O 8; MM = 336,2063 g/mol) em aproximadamente 1 L de água. Uma média de 42,35 ml dessa solução foi requerida para titular uma alíquota de 50,00 ml de padrão contendo 0,7682 g de MgCO 3 (MM = 84,3139 g/mol) por litro. A titulação em triplicata de 25,00 ml de uma amostra de água mineral a ph 10 requereu um volume médio igual a 18,81 ml da solução de EDTA. Uma alíquota de 50,00 ml da água mineral foi fortemente alcalinizada para precipitar o magnésio como Mg(OH) 2. A titulação, com um indicador específico para cálcio, requereu 31,54 ml da solução de EDTA. Calcular: a) a concentração molar da solução de EDTA. A relação estequiométrica da complexação do EDTA com Mg 2+ é de 1:1. O nmg 2+ em 50 ml = (0,7682 / 84,3139) x (50 / 1000) = (9,111.10-3 x 0,05) mol = 4,555.10-4 mol. A [EDTA] = 4,555.10-4 / 42,35.10-3 = 1,076.10-2 mol.l -1. b) a concentração de CaCO 3 (MM = 100,0869 g/mol) na água mineral (ppm). Na titulação com Mg 2+ precipitado n EDTA = n Ca2+ = [EDTA] Vol EDTA = 1,076.10-2 x 31,54.10-3 = 3,394.10-4 mol. [Ca 2+ ] = n Ca2+ / Vol amostra = 3,394.10-4 / 50,00.10-3 = 6,787.10-3 mol.l -1. Sendo n Ca2+ = n CaCO3, então, em 1 L haverá 6,787.10-3 mol de CaCO 3, ou seja, m CaCO3 = 6,787.10-3 x 100,0869 = 0,679 g = 679 mg. Então, C CaCO3 = 679 mg.l -1 = 679 ppm. c) a concentração de MgCO 3 na água mineral (ppm). A quantidade de MgCO 3 na amostra de água é igual à diferença entre o valor encontrado na titulação total (Ca + Mg) e na titulação do Ca. Assim, na titulação de ambos têm-se que nedta = n Ca+Mg = [EDTA] Vol EDTA = 1,076.10-2 x 18,81.10-3 = 2,024.10-4 mol. Então, C Ca+Mg = n Ca+Mg / Vol amostra = 2,024.10-4 / 25,00.10-3 = 8,096.10-3 mol.l -1. Em 1 L de amostra n Ca+Mg = 8,096.10-3 mol e n Ca2+ = 6,787.10-3 mol, então, n Mg2+ = 8,096.10-3 - 6,787.10-3 = 1,309.10-3 mol, ou seja, m MgCO3 = 1,309.10-3 x 84,3139 = 0,110 g = 110 mg. Então, C MgCO3 = 110 mg.l -1 = 110 ppm.