Sobre o tema
A determinação das concentrações de íons cromo em uma solução via titulação redox com permanganato de potássio é um método analítico clássico. O cromo pode existir em diferentes estados de oxidação, como Cr2+ e Cr3+, e a titulação com KMnO4 em meio ácido permite quantificar cada espécie por meio de reações de oxirredução. A estequiometria da reação entre permanganato e Cr2+ é 1:5, e o uso de um agente redutor (ferro metálico) para converter Cr3+ a Cr2+ possibilita a determinação do teor total de cromo. Problemas como este exigem o domínio de cálculos estequiométricos e a compreensão das transformações químicas envolvidas.
Tópicos relacionados
- Estequiometria de titulação redox
- Permanganato como agente oxidante
- Determinação de espécies de cromo
- Balanceamento de equações redox
- Titulação com KMnO4
Enunciado
: 0,25
Uma al�quota de 100 mL de uma solu��o que cont�m �ons de Cr2+ e Cr3+ foi titulada com 200 mL
de KMnO4 com concentra��o 0,01 mol/L (em �cido sulf�rico dilu�do), tendo sido todos os �ons de
Cr2+ oxidados a �ons Cr3+. Em seguida, uma outra al�quota de 100 mL da solu��o original foi tratada
com Fe met�lico para converter todos os �ons de Cr3+ em �ons de Cr2+. A solu��o obtida consumiu
300 mL da mesma solu��o de KMnO4 para a oxida��o de todos os �ons a Cr3+.
A equa��o i�nica simplificada �: KMnO4 + 5Cr2+ -- Mn2+ + 5Cr3+ + 4H2O + K+
As concentra��es molares de Cr2+ e de Cr3+ na solu��o original s�o:
(A) [Cr2+] = 0,05 mol/L e [Cr3+] = 0,1 mol/L.
(B) [Cr2+] = 0,1 mol/L e [Cr3+] = 0,05 mol/L.
(C) [Cr2+] = 0,004 mol/L e [Cr3+] = 0,002 mol/L.
(D) [Cr2+] = 0,1 mol/L e [Cr3+] = 0,15 mol/L.
(E) N�o � poss�vel calcular as concentra��es sem conhecer a raz�o entre elas na solu��o original.
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Perguntas frequentes
Como funciona a titulação redox com permanganato de potássio?
O permanganato (MnO4-) em meio ácido é um forte oxidante, reduzindo-se a Mn2+. Ele oxida espécies como Cr2+ a Cr3+, e a mudança de cor (de violeta para incolor) indica o ponto final.
Qual a relação estequiométrica entre KMnO4 e Cr2+?
Na reação balanceada, 1 mol de KMnO4 oxida 5 mols de Cr2+ para Cr3+, conforme a equação: MnO4- + 5Cr2+ + 8H+ -> Mn2+ + 5Cr3+ + 4H2O.
Por que se usa ferro metálico para reduzir Cr3+ a Cr2+?
O ferro metálico é um agente redutor que pode converter Cr3+ (mais estável) a Cr2+ em meio ácido, permitindo a quantificação total do cromo presente na amostra.