Question

Algum gênio pra fazer essa?

Um técnico, ao dosar uma amostra de persulfato de potássio, procedeu da seguinte maneira:
- pesou 5,406 g da amostra de persulfato de potássio (K2S2O8);
- dissolveu a amostra em água destilada, diluindo-se 500,0 mL em balão
volumétrico;
- pipetou 50,00 mL da solução resultante para um frasco de Erlenmeyer,
acrescentando-lhe 25,00 mL de ácido oxálico (H2C2O4) 0,0500 mol/L;
- titulou o excesso de ácido oxálico com solução de KMnO4
0,02000 mol/L.
Considere as seguintes informações:

S2O8 + C2O4 ~> 2 CO2 + 2 SO4

2 KMnO4 + 5 H2C2O4 + 3 H2SO4 ~> 10 CO2 + 2 MnSO4 + K2SO4 + 8 H2O

Massa Molar do K2S2O8 = 270,3 g

Se o volume gasto na titulação foi igual a 15,00 mL, a percentagem mássica de persulfato na amostra corresponde a:

(A) 50
(B) 55
(C) 60
(D) 65

Answer 1

Resolução:

Massa de K2S2O8 = 5,406 g

Massa molar = 270,3 g/ mol

Volume pipetado = 50 mL = 0,05 L

Volume acrescentado = 25,00 mL = 0,025 L de H2C2O4 de concentração 0,0500
mol/L

àcido titulado em excesso da solução de KMnO4 de concentração 0,0200 mol/L

Volume gasto = 15,00 mL ⇒ 0,015 L

Estequiometria de reação 1 do persulfato:

S2O8 + C2O4 ⇔ 2 CO2 + 2 SO4 

0,015 L ( gasto na titulação) -----------> 0,02000 mol/L

n1 = VL x M

n1 = 0,015 x 0,02000

n1 = 0,0003 mols de KMnO4

Pela estequiometria 2:2 da reação de oxidação do oxalato pelo permanganato chegamos :

5 / 2 x 0,003 = 0,0075 mols de oxalato oxidados.

ao usar os 0,025 L de H2C2O4 acrescentados 0,0500 mol/L temos um total de mols:

0,025 x 0,0500 = 0,00125 mols

Diferença de mols óxidos do persulfato:

0,00125 - 0,00075 mols iniciais = 0,0005 mols de H2C2O4 

Pela estequiometria de reação 2  abaixo

2 KMnO4 + 5 H2C2O4 + 3 H2SO4 ⇔ 10 CO2 + 2 MnSO4 + K2SO4 + 8 H2O

a quantidade de persulfato que reagiu é a mesma, 0,0005 mols, que estavam em 50 mL da alíquota. Como são 500 mL, o total de persulfato é 0,005 mols. 

A estequiometria entre o persulfato e o seu sal é 1:1, então temos 0,005 mols de K2S2O8 ou 0,0005 mol x 270,3 g/mol = 1,351 g. Se a amostra era 5,406 g, a porcentagem mássica % de persulfato é :

1,352 / 5,406 ( x 2) --> 2:2 de estequiometria da reação 1

0,25 x 2 = 0,5 logo:

0,5 x 100 % =  50 %

alternativa A

espero ter ajudado!.

Answer 2

1º) Precisamos calcular o volume de H2C2O4 em excesso que reagiu com a sol. de KMnO4:

Respeitando a estequiometria da reação, temos:

2KMnO4 ----------- 5H2C2O4

(M x V) x 5 = (M x V) x 2
(0,02 x 0,015) x 5 = (0,05 x V) x2
0,0015 = 0,1 V
V= 0,015L ou 15 mL

Logo, o volume de ácido oxálico que reagiu com a sol. de persulfato de potássio foi de:

25 - 15 = 10 mL = 0,01 L

2º) Precisamos calcular a concentração da solução de persulfato de potássio que foi utilizada na titulação com o ácido oxálico:

Respeitando a estequiometria da reação, temos:

S2O8 ---------------- C2O4

(M x V) = (M x V)
(0,05 x 0,01) = (M x 0,05)
0,0005 = 0,05 M
M = 0,01 mol/L (conc. da sol. resultante de Persulfato de potássio utilizada na                          titulação)

3º) Calcular a massa de persulfato de potássio:

M = m
 MM x V
0,01 =   m
       270,3 x 0,5
M = 1,3515 g

4º) Calculando o percentual mássico:

Se 5,406 g ------------ 100%
     1,3515 g ---------- x
x= 25% x 2 = 50% (Foi multiplicado por 2 devido a estequiometria da 1ª                                        reação.)

Resposta: Letra A

Acho que é isso!!