P1 2009

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G1 - Prova de Química Analítica A 20/10/2009 
Nome: 
A concentração de Pb
2+
 em um resíduo industrial aquoso foi determinada por gravimetria, 
usando a massa de PbCrO4 produzida pela reação com o íon cromato (CrO4
2-
). O agente 
precipitante foi produzido uniformemente e lentamente após a adição de um excesso de Cr
3+
 e 
BrO3
-
 na solução acidificada do resíduo. Para evitar a formação de precipitado de Ag2CrO4, os 
íons Ag
+
 foram mantidos em solução pela complexação com íon CN
-
. Ver reações envolvidas, 
abaixo. 
5Cr
3+
(aq) + 3BrO3
-
(aq) + 11H2O(l) ⇋ 5CrO4
2-
(aq) +22H
+
(aq) + 3/2 Br2(g) 
Pb
2+
(aq) + CrO4
2-
(aq) � PbCrO4(s) 
Ag
+
(aq) + 2CN
-
(aq) � [Ag(CN)2]
-
(aq) 
A análise de 500,0 mL do resíduo aquoso é feita pela acidificação da solução, seguida da adição 
uma quantidade de bromato de potássio (KBrO3) e de cloreto crômico (CrCl3·6H2O) de modo a 
se obter excesso de íon cromato em relação ao analito. O precipitado formado foi filtrado em 
um cadinho de vidro sinterizado e lavado com solução aquosa diluída de ácido nítrico. O 
material lavado foi levado para a estufa e aquecido a 120 
o
C até atingir massa constante. A 
análise foi repetida cinco vezes e os resultados obtidos para massa de PbCrO4(s) foram 6,60 g; 
8,02 g; 8,39 g; 8,65 g, 8,98 g. 
Baseado nessas informações, responda as três questões abaixo. 
1) Sobre o resultado analítico e o método gravimétrico, faça o que se pede: 
a) Calcule a concentração (em g L
-1
) de Pb
2+
 no resíduo levando em consideração 
primeiramente a média e, depois, a mediana dos resultados; 
b) Avalie se algum resultado experimental deveria ser rejeitado (considerando 95% 
de confiança) e, em seguida, calcule o desvio padrão relativo da concentração de 
Pb
2+
; 
c) Expresse o resultado da análise (em g L
-1
) usando a média e um limite de confiança 
de 95%; 
d) Classifique este método de análise em função do tamanho da amostra e da 
quantidade relativa do analito na amostra (considere a densidade do resíduo igual 
a 1,05 g mL
-1
); 
e) Indique a função do íon CN
-
 e o problema advindo da sua não adição na amostra? 
 
2) Sobre o equilíbrio de solubilidade do PbCrO4, responda: 
 
PbCrO4(s) ⇋ Pb
2+
(aq) + CrO4
2-
(aq) Kps = 3 x 10
-13
 
 
a) Calcule a solubilidade (em mol L
-1
) do PbCrO4 em uma solução 0,010 mol L
-1
 de 
cromato de potássio (K2CrO4) em 25 
o
C; 
b) O íon Pb
2+
 possui coeficiente de atividade menor do que o do íon Ag
+
. Você 
poderia dar uma explicação para isso? 
 
3) No caso da existência de 0,01 mol L
-1
 de Pb
2+
 e 0,01 mol L
-1
 de Ba
2+
 no resíduo, seria 
possível precipitar seletivamente o PbCrO4(s) pela adição de solução aquosa de 
K2CrO4? Justifique com cálculos. 
Dado: Kps(BaCrO4) = 5 x 10
-9
 e Kps(PbCrO4) = 3 x 10
-13
 
 
Tabela 1 
 
 
Tabela 2: Valores críticos de Q para 95% de confiança 
Número de 
observações 
3 4 5 6 7 8 9 10 
Qcrítico 0,970 0,829 0,710 0,625 0,568 0,526 0,493 0,466 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 3: Massas atômicas dos elementos 
 
 
 
 
 
 
Tabela 4: Coeficientes de atividade.