Físico-Química

17 Mar 2021, 20:37

O conhecimento de processos de titulação de soluções é muito importante e altamente atraente. Titulações de soluções de água oxigenada (solução aquosa de H2O2) são realizadas com permanganato de potássio (KMnO4 na presença de H2SO4) e não necessitam de indicadores, pois a própria coloração do permanganato é utilizada para indicar o ponto final da titulação. Uma água oxigenada é comercializada em frascos de 200mL. Uma alíquota de 20mL foi utilizada, diluída para 100mL, e outra alíquota, agora de 25mL, foi tomada. Após nova diluição até 80mL, a solução final foi titulada com solução de permanganato 0,2M, e foram necessários 17,85mL na titulação.
a) Escreva a equação balanceada para a reação entre permanganato de potássio em meio ácido e peróxido de hidrogênio
b) Calcule a concentração da água oxigenada comercial, em volumes.

Resposta

a) não possuo
b) 20 volumes

Mensagem não lidapor **Ósmio** » 11 Jul 2021, 12:10 · Mensagem não lida por **Ósmio** » 11 Jul 2021, 12:10

Olá Zhadnyy,

a) Não vou balancear por íon-elétron passo-a-passo porque é bem simples neste caso, a água oxigenada atua como agente redutor e o permanganato, como oxidante. Assim:

[tex3]5H_2O_2+3H_2SO_4+2KMnO_4 \rightarrow 8H_2O+2MnSO_4+K_2SO_4+5O_2[/tex3]

b) Vamos relacionar a concentração original da solução de água oxigenada com a concentração final:

-Diluição de 25mL:

[tex3]C_o*20mL=100mL*C_f
\\C_f=0,20*C_o[/tex3]

-Diluição de 20

[tex3]0,2*C_o*25mL=80mL*C_f\\C_f=\frac{C_o}{16}[/tex3]

Pela reação acima, nós temos a seguinte relação entre o número de mols de cada espécie:

[tex3]2*n_{H_2O_2}=5*n_{KMnO_4}[/tex3]

Entenda a partir desse raciocínio: "1mol de água oxigenada reage com 2/5 de permanganato. Então, o número de mols de permanganato equivalem a 2/5 do número de mols de água oxigenada que reagem". Assim:

[tex3]2*\frac{C_o}{16}*80mL=5*17,85mL*0,2M\\C_o=1,785 mol/L[/tex3]

Nas CNTP, temos que 1mol de gás ocupam 22,4L , como 1mol de peróxido se decompõem em 0,5mol de gás oxigênio, então 1mol liberará 11,2L de gás. Se nós temos 1,785mol em 1L de solução, então, por litro de solução, serão liberados aproximadamente 20L de gás. Ou seja, a concentração de peróxido será de 20 volumes.

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