Questão 66
ITA 2021
(ITA - 2021- 1a Fase)
Numa titulação de oxirredução, 50,00 mL de uma solução ácida de Fe(NO3)2 a 0,38 mol.L-1 foi titulada com uma solução padronizada de permanganato de potássio a 4,2 x 10-2 mol.L-1, até que a solução resultante adquirisse leve coloração rósea. Sobre esta titulação, são feitas as seguintes afirmações:
(1) O volume de solução de permanganato de potássio gasto na titulação foi de 100 mL.
(2) O menor coeficiente estequiométrico inteiro para Fe2+ na reação redox balanceada é 7.
(3) No ponto final, o volume total da solução será de 120 mL.
(4) Um precipitado sólido de cor esverdeada será observado como produto dessa reação.
(5) O número total de elétrons envolvidos na reação redox é 22 milimols.
(6)A razão entre os volumes do titulante e do titulado no ponto final é 2,1.
A soma dos números associados às afirmações CORRETAS é igual a
0.
1.
3.
6.
11.
Gabarito:
0.
Resolução:
Ao adicionar 50,00 mL de uma solução 0,38mol/L de Fe(NO3)2, a quantidade de matéria adicionada é de:
0,38 mol de Fe(NO3)2 ----------- 1000 mL
x --------------------------------------- 50 mL
x = 0,019 mol de Fe(NO3)2
Sabendo que foram adicionados 0,019 mol de Fe(NO3)2, a quantidade de Fe+2 adicionada é calculada a partir da proporção estequiométrica da dissociação do sal:
Fe(NO3)2 → Fe+2 + 2 NO3-
Como a proporção é 1 mol de Fe(NO3)2 : 1 mol de Fe+2, a quantidade de Fe+2 também será 0,019 mol de Fe+2. Essa quantidade de matéria irá reagir com uma determinada quantidade de MnO4- que pode ser encontrada a partir da proporção estequiométrica da reação global. Para encontrar a reação global é preciso analisar ass reações de oxirredução.
As semirreações de redução e oxidação:
SRO: Fe+2 → Fe+3 + 1 e-
SRR: MnO4- - 8 H+ + 5 e- → Mn+2 + 4 H2O
Para encontrar a reação global é preciso igualar a quantidade de elétrons doados e recebidos, para isso é preciso multiplicar a semirreação de oxidação por 5:
SRO: 5 Fe+2 → 5 Fe+3 + 5 e-
A equação global é obtida ao somar as semirreações de oxidação e redução:
SRO: 5 Fe+2 → 5 Fe+3 + 5 e-
SRR: MnO4- - 8 H+ + 5 e- → Mn+2 + 4 H2O
---------------------------------------------------------------------
RG: 5 Fe+2 + MnO4- - 8 H+ → 5 Fe+3 + Mn+2 + 4 H2O
A proporção entre Fe+2 e MnO4- é 5:1, então, a partir de 0,019 mol de Fe+2 reagem com:
5 mol de Fe+2 --------- 1 mol de MnO4-
0,019 mol de Fe+2 ---- y
y = 0,0038 mol de MnO4-
O volume da solução de permanganato que contém essa quantidade de matéria é encontrado a partir da concentração da solução:
1000 mL ------------ 4,2 x 10-2 mol
z ------------------------ 0,0038 mol
z = 90 mL
Então o volume total é 140 mL.
Analisando cada uma das afirmativas:
(1) Incorreta. O volume utilizado da solução de permanganato foi 90mL.
(2) Incorreta. O coeficiente do Fe+2 é 5.
(3) Incorreta. O volume final é 140mL.
(4) Incorreta. Não se observa formação de precipitado.
(5) Incorreta A quantidade de elétrons é a mesma que a de Fe+2, portanto 19mmol.
(6) Incorreta. A razão é .
Como nenhuma afirmativa está correta, o gabarito é letra A.