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Ministério da Educação Secretaria de Educação Profissional e Tecnológica Instituto Federal do Rio de Janeiro – IFRJ – Campus Nilópolis Química Quantitativa II Curso Técnico em Química Industrial Professor Leonardo Cescon Exercícios 1 - Volumetria de Oxidação e Redução 1) Considere uma titulação de 20,00 mL de uma alíquota de solução de ácido arsenioso (H3AsO3) 0,1000 eq/L contra solução dedicromato de potássio (K2Cr2O7) 0,1000 eq/L. A titulação ocorre em meio ácido sulfúrico e para efeito de cálculos considere o pH constante e igual a zero em toda a titulação. Calcule o potencial do sistema para completar a tabela a seguir: Volume de titulante (mL) Esistema 1,00 VPE – 10 VPE – 1 VPE – 0,1 VPE VPE + 0,1 VPE + 1 VPE + 5 Atenção: mostre todas as semirreações e reações globais envolvidas e as expressões desenvolvidas para cálculo do potencial do sistema em cada região. Potenciais: Eº H3AsO4/H3AsO3 = 0,559 V Eº Cr2O7-2/Cr+3 = 1,33 V (em H2SO4 1 mol/L) 2) Para análise do teor de etanol (C2H6O) em álcool em gel, a amostra é diluída é tratada com excesso de solução padrão de permanganato de potássio, onde ocorre oxidação do etanol a ácido acético (C2H4O2). Em seguida o excesso de permanganato de potássio é titulado contra solução de sulfato ferroso amoniacal ((NH4)2Fe(SO4)2), onde os íons Fe+2 são oxidados a íons Fe+3. Diante das informações anteriores, considere que uma massa de 0,6102 g de amostra foi diluída para 500,00 mL. Em seguida alíquotas de 20,00 mL da amostra diluída foram tratadas com 25,00 mL de solução de KMnO4 0,02500 mol/L. O excesso de KMnO4 consumiu 14,60 mL de solução de sulfato ferroso amoniacal. Em outro experimento, alíquotas de 25,00 mL da solução de sulfato ferroso amoniacal consumiram 23,60 mL da solução de KMnO4 0,02500 mol/L. Calcule a porcentagem em massa de etanol na amostra. Massas atômicas: H - 1,0079 u; O - 15,999 u; C - 12,011 u; 3) O pentóxido de vanádio (V2O5) é um agente oxidante empregado como catalisador na indústria de corantes negros. Em solução este composto se apresenta sob a forma complexada V(OH)4+, que pode ser reduzida por redutores auxiliares aVO2+e posteriormente titulada com oxidantes a V(OH)4+.Um analista está desenvolvendo um método de quantificação de V2O5 por dicromatometria, utilizando portanto K2Cr2O7 como titulante. a) Apresente as semirreações e a reação global envolvida na titulação. b) Calcule a constante de equilíbrio da reação envolvida na titulação. c) Explique a importância da constante de equilíbrio para a viabilidade da análise proposta. d) Estime um valor de potencial eletroquímico no ponto de equivalência da titulação entre as espécies mesmo sem saber ainda as concentrações das espécies na titulação. e) Com a tabela a seguir, escolha o indicador mais adequado para a análise, apresente sua faixa de transição e a cor apresentada pelo indicador antes e após a transição. Eº V(OH)4+ /VO2+ = 1,00 V Eº Cr2O7-2/Cr+3 = 1,33 V (em H2SO4 1 mol/L) 4) Para análise do teor de peróxido de hidrogênio em água oxigenada comercial uma alíquota de 25,00 mL foi diluída para 500,00 mL. Em seguida, alíquotas de 10,00 mL foram tituladas contra solução padrão de KMnO4 consumindo um volume médio de 12,30 mL. Para padronização da solução de KMnO4, uma alíquota de 25,00 mL de uma solução padrão de oxalato de sódio (Na2C2O4) consumiu 22,50 mL da solução de KMnO4. A solução padrão de oxalato de sódio por sua vez foi preparada pela dissolução de 3,2154 g de Na2C2O4 padrão primário e o volume de solução completado para 500,00 mL em balão volumétrico. Determine o teor em volumes da amostra. Massas atômicas: H - 1,0079 u; O - 15,999 u; C - 12,011 u; Na - 22,990 u. Nome Cor na forma oxidada Cor na forma reduzida Eº de reduçã o (V) Complexo ferro II 5-nitro- 1,10- fenantrolina Azul Vermelho 1,19 Complexo ferro II 1,10- fenantrolina Azul Vermelho 1,06 Ácido sulfônico difenilamina Violeta Incolor 0,791 Azul de metileno Azul Incolor 0,471
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