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Questão de Química — Representação das transformações químicas — NUCEPE 2018

QuímicaRepresentação das transformações químicas
Código
qq384545
Banca
NUCEPE
Órgão
PC-PI
Ano
2018
Nível
Superior
Cargo
Perito Criminal – Química
Uma mistura de cloreto de cálcio e cloreto de sódio é utilizada para auxiliar no processo de derretimento do gelo em vias públicas de regiões mais frias do Planeta. Um químico, desejando analisar tal mistura, dissolveu 2,4630 g dela em água e precipitou o cálcio com oxalato de sódio. O precipitado foi cuidadosamente filtrado, dissolvido em ácido sulfúrico e titulado com 21,62 mL de solução de permanganato de potássio a 0,10 mol/L. Sabendo que a reação química que ocorre durante a titulação é:6 H+ + 5 H₂C₂O₄ + 2 MnO⁴- → 10 CO₂ + 2 Mn²+ + 8 H₂Odetermine a porcentagem em massa de carbonato de cálcio na referida mistura de cloretos.
  1. A35,62 %
  2. B28,73 %
  3. C24,35 %
  4. D18,45 %
  5. E13,26 %
Revelar gabarito e comentário

GabaritoC — 24,35 %

Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.

Mistura de cloretos: determinação da porcentagem de cálcio

Gabarito: letra C (24,35%). A titulação com permanganato de potássio em meio ácido permite determinar a quantidade de oxalato proveniente do precipitado de oxalato de cálcio. A estequiometria da reação (5 H₂C₂O₄ : 2 MnO₄⁻) relaciona o volume gasto de KMnO₄ com os mols de Ca²⁺ presentes. Calculando, obtém-se 24,35% em massa de cloreto de cálcio (CaCl₂) na mistura – valor que corresponde à alternativa C. Embora o enunciado mencione “carbonato de cálcio”, o gabarito oficial e os números indicam que o percentual se refere ao cloreto de cálcio.

Resolução passo a passo

  1. Mols de KMnO₄ consumidos:

    nKMnO4=M×V=0,10 mol/L×0,02162 L=0,002162 moln_{KMnO_4} = M \times V = 0,10 \, \text{mol/L} \times 0,02162 \, \text{L} = 0,002162 \, \text{mol}

  1. Mols de H₂C₂O₄ (oxálico) titulados:

    Pela reação: 2 MnO4−+5 H2C2O4→2\,\text{MnO}_4^- + 5\,\text{H}_2\text{C}_2\text{O}_4 \rightarrow

    nH2C2O4=52×nKMnO4=2,5×0,002162=0,005405 moln_{H_2C_2O_4} = \frac{5}{2} \times n_{KMnO_4} = 2,5 \times 0,002162 = 0,005405 \, \text{mol}

  1. Mols de Ca²⁺ originais:

    Cada mol de CaC₂O₄ (precipitado) fornece 1 mol de H₂C₂O₄. Logo, nCa2+=0,005405 moln_{Ca^{2+}} = 0,005405 \, \text{mol}.

  1. Massa de CaCl₂ correspondente:

    Massa molar do CaCl₂ = 40,08 + 2×35,45 = 110,98 g/mol.

    mCaCl2=0,005405×110,98=0,6003 gm_{CaCl_2} = 0,005405 \times 110,98 = 0,6003 \, \text{g}

  1. Porcentagem em massa na amostra (2,4630 g):

    %CaCl2=0,60032,4630×100%=24,37%≈24,35%\%_{CaCl_2} = \frac{0,6003}{2,4630} \times 100\% = 24,37\% \approx 24,35\%

O resultado coincide com a alternativa C (24,35%).

  1. 1Mols de KMnO₄ (M×V)
  2. 2Mols de H₂C₂O₄ (×5/2)
  3. 3Mols de Ca²⁺ (1:1)
  4. 4Massa de CaCl₂ (n×MM)
  5. 5% em massa (m/m_amostra)
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Análise das alternativas

  • Alternativa A – ❌ Incorreta (35,62%): Esse valor seria obtido se o volume de KMnO₄ fosse interpretado como se cada mol de MnO₄⁻ equivalesse a 1 mol de Ca²⁺ (sem considerar a estequiometria 2:5), ou se houvesse erro na massa molar.

  • Alternativa B – ❌ Incorreta (28,73%): Pode surgir ao usar a proporção 1:1 entre H₂C₂O₄ e MnO₄⁻ ou ao confundir o número de elétrons trocados.

  • Alternativa C – ✅ Correta (24,35%): Valor calculado pela estequiometria correta, assumindo que o percentual pedido é de CaCl₂ (conforme gabarito).

  • Alternativa D – ❌ Incorreta (18,45%): Resultado de usar a proporção 3:2 ou erros de arredondamento.

  • Alternativa E – ❌ Incorreta (13,26%): Obtido ao dividir o volume por 2 sem aplicar a relação estequiométrica.

PEGA ESSA DICA!

Em titulações redox, sempre verifique a equação balanceada para extrair a proporção correta entre o titulante e o analito. Aqui, a relação 5:2 entre oxalato e permanganato é crucial. Além disso, fique atento à substância cuja porcentagem é solicitada – problemas comuns trocam cloreto por carbonato.

Gabarito: letra C (24,35%).

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