Titulação quimica

Professora Letícia B.

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Esse procedimento descreve uma técnica analítica conhecida como titulação redox. Vou explicar o passo a passo e a teoria por trás de cada etapa:

1. Pesar e Dissolver a Amostra: Primeiramente, cerca de 1g da amostra é pesada com exatidão e dissolvida em água no balão volumétrico de 100ml. Isso cria uma solução da amostra.

2. Preparar a Solução de Titulação: Em seguida, 15ml da solução da amostra são retirados e adicionados a um frasco contendo uma mistura de permanganato de potássio (KMnO4) 0,02M, água e ácido sulfúrico (H2SO4). Esta mistura é aquecida a 40°C e deixada em repouso por 5 minutos.

3. Adicionar Ácido Oxálico: Após o repouso, 25ml de ácido oxálico 0,05M são adicionados à mistura.

4. Titulação a Quente com Permanganato de Potássio: A mistura é aquecida até 80°C e, em seguida, titulada com a solução de permanganato de potássio 0,02M.

Agora, vamos entender a teoria por trás desses passos:

• O permanganato de potássio (KMnO4) é um forte oxidante e é usado para oxidar o ácido oxálico (C2O-²4) presente na amostra.

• A reação entre o permanganato de potássio e o ácido oxálico é uma reação redox. O permanganato é reduzido a íons de manganês(II), enquanto o ácido oxálico é oxidado a dióxido de carbono e água.

• A titulação é conduzida até que todo o ácido oxálico tenha reagido. Isso é indicado pela mudança de cor da solução, de rosa (permanganato não reagido) para incolor (todo o permanganato foi reduzido).

Agora, vamos calcular o volume de permanganato de potássio necessário para titular a amostra com 90% de pureza:

A equação balanceada da reação entre o permanganato de potássio e o ácido oxálico é:

5 C2O-²4 + 2 MnO-4 + 16 H+ -> 10 CO2 + 2 Mn²+ + 8 H2O

Para calcular o volume de KMnO4 necessário, precisamos considerar a quantidade de ácido oxálico presente na amostra. Como a amostra tem 90% de pureza, então 1g de amostra contém 0,9g de ácido oxálico.

Usando a massa molar do ácido oxálico (C2H2O4) que é aproximadamente 90g/mol:

0,9g de ácido oxálico / 90 g/mol = 0,01 mol de ácido oxálico.

Portanto, 0,01 mol de ácido oxálico requer:

0,01 mol x 2 mol de KMnO4 / 5 mol de C4O-²4 = 0,004 mol de KMnO4

Agora, vamos calcular o volume necessário de KMnO?:

0,004 mol / 0,02 mol/L = 0,2 L = 200 mL

Portanto, 200 mL de solução de permanganato de potássio 0,02M serão necessários para titular 1g da amostra com 90% de pureza.

Interpretação Teórica:

• A eficiência do método baseia-se na reação de oxidação-redução entre o permanganato de potássio e os componentes redutíveis da amostra. O permanganato de potássio é um oxidante poderoso em meio ácido, capaz de oxidar uma ampla gama de substâncias orgânicas e inorgânicas. O ácido sulfúrico fornece o meio ácido necessário para a reação e também estabiliza o permanganato de potássio.

• O ácido oxálico é usado para neutralizar o excesso de permanganato após a oxidação da amostra. Isso é crucial para garantir que todo o permanganato consumido na titulação final reflita apenas a quantidade de substância redutível presente na amostra.