Questão 8
IME 2007
(IME - 2007/2008) A hematita (Fe2O3), a magnetita (Fe3O4) e a limonita (2Fe2O3.3H2O), são os principais minérios de ferro encontrados na natureza. Estes minérios contêm, normalmente, pequenas quantidades de impurezas. Um frasco sem rótulo contém um dos três minérios citados. Para se determinar qual, pesou-se uma amostra de 0,500 g. Esta amostra reagiu com HCl concentrado sob aquecimento. Após a dissolução completa da amostra, um pequeno excesso de HCl foi adicionado à solução remanescente. A seguir, a solução foi tratada com cloreto de estanho(II). Considere que as impurezas não foram reduzidas pelos íons estanho(II). O pequeno excesso de cloreto de estanho(II) foi eliminado através da adição de cloreto mercúrico, formando um precipitado branco que não interferiu nas reações subseqüentes. Logo em seguida, a mistura foi titulada por 12,80 mL de uma solução de permanganato de potássio até a formação de uma coloração violeta persistente. Sabendo que 10,00 mL dessa mesma solução de permanganato foram titulados por 5,00 mL de solução de oxalato de sódio 0,5 M , determine qual dos minérios está contido no frasco sem rótulo. Justifique a sua resposta.
Dados:
Potenciais padrão de redução em solução aquosa (meio ácido) a 25 ºC (em volts):
| Al3+(aq)/Al(s) | 2CO2(g)/C2O42-(aq) | Fe3+(aq)/Fe2+(aq) |
| -1,66 | -0,20 | 0,77 |
| Fe2+(aq)/Fe(s) | MnO4-(aq)/Mn2+(aq) |
| -0,44 | 1,52 |
| Sn4+(aq)/Sn2+(aq) | Zn2+(aq)/Zn(s) |
| -0,14 | -0,76 |
Gabarito:
Resolução:
A adição de HCl dissolve os íons Fe2+ e Fe3+ que possam estar presentes.
O cloreto de estanho (II) reduz Fe3+ a Fe2+ (podemos verificar isso pelos potenciais de redução dados no enunciado), nos dando a reação:
A solução titulada pelo permanganato de potássio só terá íons Fe2+ e nenhum Fe3+.
10 mL da solução de KMnO4 são titulados por 5mL de oxalato de sódio 0,5 M
Como o oxalato tem menor potencial de redução (dado do enunciado) ele sofre oxidação, e o permanganato sofre redução:
Essa é a concentração que titula os íons de Fe2+. Essa titulação com 12,80 mL de permanganato a 1,0 M:
A massa dessa quantidade de Ferro é de 0,357g
O único minério que bate com a porcentagem encontrada é a Magnetita.