Uma amostra de 1,065 g de aço inoxidável foi dissolvida em H

Para resolver este problema, seguiremos duas etapas principais, calculando a porcentagem de cromo (Cr) e ferro (Fe) presentes na amostra de aço inoxidável.

Etapa 1: Cálculo da porcentagem de Cr

1. Redução do Cr³? ao passar pelo redutor de Walden:
2. A reação utilizada é: ${\text{Cr}}^{3+}\to {\text{Cr}}^{2+}$

3. Após a titulação, a reação é: ${\text{Cr}}^{2+}+{\text{MnO}}_4^{-}\to {\text{Cr}}^{3+}+{\text{Mn}}^{2+}$

4. Titulação com KMnO?:

5. Volume usado: 13,72 mL = 0,01372 L
6. Concentração de KMnO?: 0,01920 mol/L

7. Moles de ${\text{MnO}}_4^{-}$: $0,01372L\times 0,01920\text{mol/L}=0,000263904\text{mol}$

8. Razão molar da reação:

9. ${\text{MnO}}_4^{-}$:${\text{Cr}}^{2+}$ é 1:5

10. Portanto, moles de ${\text{Cr}}^{2+}=0,000263904\text{mol}\times 5=0,00131952\text{mol}$

11. Cálculo do Cr na amostra original:

12. A alíquota de 50 mL representa 10% da solução total de 500 mL.
13. Então, moles totais de Cr na amostra original: $0,00131952\text{mol}\times 10=0,0131952\text{mol}$

14. Massa de Cr: $0,0131952\text{mol}\times 51,9961\text{g/mol}=0,685779\text{g}$

15. Porcentagem de Cr no aço inox:

16. ((0,685779 \, \text{g} / 1,065 \, \text{g}) \times 100\% = 64,41\%)

Etapa 2: Cálculo da porcentagem de Fe

1. Redução ao passar pelo redutor de Jones:

2. O processo transforma todas as formas de Cr em Cr³? e Fe³? num meio ácido.

3. Titulação com KMnO? da solução combinada:

4. Volume usado: 36,43 mL = 0,03643 L
5. Concentração de KMnO?: 0,01920 mol/L

6. Moles de ${\text{MnO}}_4^{-}$: $0,03643L\times 0,01920\text{mol/L}=0,000699456\text{mol}$

7. Razão molar da reação do KMnO? com Fe²?:

8. ${\text{MnO}}_4^{-}$:${\text{Fe}}^{2+}$ é 1:5

9. Portanto, moles de ${\text{Fe}}^{2+}=0,000699456\text{mol}\times 5=0,00349728\text{mol}$

10. Cálculo do Fe na amostra original:

11. A alíquota de 100 mL representa 20% da solução total de 500 mL.
12. Portanto, moles totais de Fe na amostra original: $0,00349728\text{mol}\times 5=0,0174864\text{mol}$

13. Massa de Fe: $0,0174864\text{mol}\times 55,845\text{g/mol}=0,97557\text{g}$

14. Porcentagem de Fe no aço inox:

15. ((0,97557 \, \text{g} / 1,065 \, \text{g}) \times 100\% = 91,60\%)

Finalmente, as porcentagens de Cr e Fe no aço inoxidável são aproximadamente 64,41% e 91,60%, respectivamente. No entanto, é importante notar que, em cálculos reais, erros de arredondamento mínimos podem ter impacto nos valores finais; assim, sempre é recomendado revisar os cálculos para valores precisos. Isso também parece indicar que toda outra composição na liga não foi considerada além de Cr e Fe, o que em ambiente de avaliação prática precisaria ser revisado.