Questão de Química — Soluções: características, tipos de concentração, diluição, mistura, titulação e soluções coloidais. — FGV 2023

Análise Espectrofotométrica de Cobre

Gabarito: letra B. O teor de cobre na amostra é de 22,0% m/m, calculado a partir da concentração molar determinada pela curva analítica, convertida para massa de cobre e relacionada à massa inicial da amostra.

Para resolver esta questão, utilizamos a Lei de Beer-Lambert, representada pela curva analítica fornecida. A partir da absorvância de 0,80, identificamos no gráfico que a concentração correspondente de íons $\text{Cu}^{2+}$ na solução final de 200 mL é de $0,22\,\text{mol/L}$.

Passo a passo do cálculo:

1. Determinação da quantidade de matéria ($n$) de cobre na solução final:

   O volume final da solução é $V = 200\,\text{mL} = 0,2\,\text{L}$.

   $n = C \times V = 0,22\,\text{mol/L} \times 0,2\,\text{L} = 0,044\,\text{mol}$.

1. Conversão para massa de cobre ($m_{\text{Cu}}$):

   Utilizando a massa molar do cobre ($63,55\,\text{g/mol}$):

   $m_{\text{Cu}} = n \times M = 0,044\,\text{mol} \times 63,55\,\text{g/mol} = 2,7962\,\text{g}$.

1. Cálculo do teor percentual (% m/m):

   A massa inicial da amostra foi de $12,71\,\text{g}$.

   $\text{Teor} = \left( \frac{2,7962\,\text{g}}{12,71\,\text{g}} \right) \times 100 \approx 21,999\% \approx 22,0\%$.

Alternativas incorretas

As demais alternativas apresentam valores que não correspondem ao resultado da estequiometria aplicada à leitura da curva analítica. Erros comuns incluem falhas na conversão de unidades de volume (esquecer de converter mL para L) ou erro na leitura da curva (interpolação incorreta entre os pontos 0,2 e 0,3).

Gabarito: letra B