Gaia ha scritto:
Gentile professore. avrei bisogno di alcuni chiarimenti e spiegazioni su alcuni problemi di chimica. Grazie mille in anticipo!
Per analizzare una miscela di FeSO4 e materiale inerte, 4,001 g di miscela vengono trattati con una soluzione di KMnO4 0,05 M. Se ne usano 68 mL per ossidare tutto il ferro secondo la reazione:
Fe2+ + MnO4- + H+ → Fe3+ + Mn2+ + H2O
Calcola la percentuale delle impurezze nella miscela.
Questa è la risposta:
Dopo aver bilanciato la reazione, che è un’ossido-riduzione, si calcola la quantità in moli di ioni permanganato necessaria per ossidare tutti gli ioni Fe2+ presenti nel campione. Tenendo conto del rapporto di reazione in moli tra ioni Fe2+ e ioni permanganato, si determina la quantità in moli di ioni Fe2+ presenti nel campione, che corrisponde alla quantità in moli di solfato di ferro(II) dato che la formula FeSO4 è il risultato della combinazione di uno ione Fe2+ e di uno ione SO42-. Se si trasforma la quantità in moli di solfato di ferro(II) in massa e la si rapporta alla massa della miscela analizzata, si può determinare la percentuale di ferro solfato e, per differenza, la percentuale di impurezze presenti nella miscela. Il bilanciamento (vedi procedimento illustrato in articoli precedenti) e i calcoli sono questi:
5Fe2+ + MnO4- + 8 H+ → 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
n KMnO4 = M×V = 0,05 mol/L×0,068 L = 3,4×10-3 mol
n Fe2+ =5×n KMnO4 = 1,7×10-2 mol = n FeSO4
m FeSO4 = n FeSO4× mmolareFeSO4 = 1,7×10-2 mol×151,9084 g/mol = 2,5824 g
% FeSO4 = (m FeSO4/m miscela)×100 = (2,5824 g/4,001 g)×100 = 64,54%
% impurezze = 100 – 64,54 = 35,46%
In conclusione, la percentuale di materiale inerte presente in 4,001 g di miscela contenente tanto FeSO4 da richiedere per la sua ossidazione 68 mL di una soluzione di KMnO4 0,05 M, è pari a 35,46%.