Preciso calcular o teor total de nitrogênio de uma amostra de 0,5000 g de biossólido (resíduo final de tratamento de efluente doméstico), que foi digerido e alcalinizado com excesso de solução de hidróxido de sódio. Após destilação, a amônia liberada foi recolhida em 25,00 mL de solução de ácido sulfúrico 0,0552 mol/L. A titulação do excesso de solução de ácido sulfúrico consumiu 4,60 mL de solução de hidróxido de sódio 0,1250 mol/L.
[H: 1,008; S:32,06; O: 15,999; e N: 14,006 g/mol].
Resposta do problema: 6,12%
Já vasculhei a internet por todo canto e encontro fórmulas parecidas com:
NT = [(Va – Vb) x F x 0,1 x 0,014 x 100]/P
ou
% Nitrogênio = (V x M x 2 x f x 0,014 x 100)/p
Onde:
V = mililitros de solução de ácido sulfúrico 0,05mol/L gastos na titulação, após a correção do branco;
M = molaridade teórica da solução de ácido sulfúrico 0,05mol/L;
f = fator de correção da solução de ácido sulfúrico 0,05mol/L;
p = massa da amostra em gramas;
O problema é que não sei se estou calculando a molaridade certo:
M = n/V
Onde:
n = nº de mols de íons hidrogênio
V = volume da solução em litros
M = molaridade
Ou o fator de correção:
Fc= Vol calculado/Vol consumido
Já tentei jogar os dados do problema de todo jeito na fórmula, mas não chega na resposta certa.
Vou começar pelo seguinte passo : como , após a amostra ser destilada , sobrou uma quantidade x(em mols ) de amônia ( NH3) que se ionizou em água e se tornou uma quantidade x de〖NH4〗^+ essa quantidade de amônia foi neutralizada pela seguinte reação :
2 〖NH4〗^+ +H2SO4 –> H2O + (NH4)2SO4 ( ou seja , para cada dois mol de amônio temos um mol de ácido sulfúrico )
Mas ao acontecer essa reação todo amônio é neutralizado mas ainda sobra ácido sulfúrico em excesso . Esse ácido sulfúrico é neutralizado pela reação :
2 Na OH + H2SO4 –> H2O + (Na) 2 SO4 ( ou seja , para cada dois mol de hidróxido de sódio temos um de ácido sulfúrico )
Agora temos que calcular o número de mol de hidróxido de sódio usado pela equação M = n/V ( você mesmo escreveu a fórmula , lembra dela ? … )
O número de mol de hidróxido de sódio usado foi 5,75 10^-4 ( lembre de transformar as unidades )
Como a razão dos mols usados de hidróxido de sódio e ácido sulfúrico é de um para dois o número de mol de ácido sulfúrico usado foi a metade que é 2,875 10^-4 . Mas como o total de mols de ácido sulfúrico fornecido foi 1,38 10^-3 ( fazendo a conta de M = n/V , com M= 0,0552 mol/L e V = 0,025L)
a quantidade de ácido usada na primeira reação foi = 1,38 10^-3 – 2,875 10^-4 = 1,0925 10^-3
Assim , como a razão da quantidade de mol de ácido para amônio na primeira reação é de 1 para 2
o número de mol de amônio da amostra era ao dobro do número de mol de ácido que foi usado na neutralização da primeira reação = 2,185 10^-3 . Esse número é igual ao número de mol de nitrogênio da amostra também porque em cada íon de amônio temos exatamente um átomo de nitrogênio. Então o número de mols de nitrogênio da amostra era N: 14,006 g/mol
A massa de nitrogênio da amostra pode ser calculado com a fórmula n = m /M ( npumero de mol é igual a massa dividida por massa molar ) onde M : 14,006 g/mol
e n = 2,185 10^-3 mol . Resolvendo a massa de nitrogênio da amostra vale 3,060311 10^-2 gramas .
Para a resposta final é só fazer uma regra de três para obter a porcentagem que 3,060311 10^-2 gramas de uma amostra de 0,5 gramas vale :
0,5 _ 100%
3,060311 10^-2 _ x% resolvendo dá :
x 0,5 = 3,060311 –> x = 6,12 %
Espero ter ajudado =) ( e resposta foi longa dá pelo menos uma estrelinha ai tá ??? =)
By : engenheira Malu
Hum!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!