Questão de Química e Engenharia Química — Métodos Volumétricos e Titulométricos — FGV 2021

Alguns parâmetros utilizados para compor o Índice de Qualidade da Água (IQA) podem ser determinados por volumetria, como, por exemplo, o percentual de nitrogênio amoniacal.

Nesse método, resumidamente, o íon amônio presente na amostra de água analisada é transformado em amônia pela adição de base forte (equação I). O gás formado é quantitativamente separado por destilação e recolhido em solução contendo excesso de ácido bórico (equação II). O íon borato formado é, então, titulado com ácido sulfúrico (equação III).

(I) NH₄⁺_(aq) + OH^– _(aq) \rightleftharpoons NH_3(g) + H₂O_(l)

(II) NH_3(g) + H₃BO_3(aq) \rightleftharpoons NH₄⁺_(aq) + H₂BO₃^– _(aq)

(III) 2 H₂BO₃^– _(aq) + H₂SO_4(aq) \rightleftharpoons 2 H₃BO_3(aq) + SO₄^–2_(aq)

Uma alíquota de 25,0 mL de uma amostra de água, com densidade 1,20 g/cm³, foi alcalinizada com excesso de hidróxido de sódio e, após destilação, toda a amônia foi recolhida em excesso de ácido bórico.

Se a titulação do borato formado consumiu 30,0 mL de ácido sulfúrico 0,50 mol.L^-1, então o percentual em massa de nitrogênio amoniacal nessa amostra é

Dado: massa molar (g.mol^-1): N=14,0