Quando uma amostra de 2 g\pu{2 g} de minério de ferro é tratada com ácido clorídrico, o ferro se dissolve para formar uma solução de FeClX3\ce{FeCl3}. A solução foi diluída até 100 mL\pu{100 mL} e a concentração de íons FeX3+\ce{Fe^{3+}}, determinada por espectrofotometria, foi 0,145 mol ⋅ L−1\pu{0,145 mol.L-1}.

Determine a fração mássica de ferro no minério.

Gabarito
Gabarito

A fração mássica de ferro é obtida a partir da massa de Fe\ce{Fe} na solução, que é calculada usando a concentração de FeX3+\ce{Fe^{3+}} determinada por espectrofotometria.

Etapa 1.Calcule a quantidade de FeX3+\ce{Fe^{3+}} na solução.

De n=cV,n = cV, nFeX3+=(0,145 mol ⋅ L−1)(100 mL)=14,5 mmol n_{\ce{Fe^{3+}}} = (\pu{0,145 mol.L-1})(\pu{100 mL}) = \pu{14,5 mmol}

Etapa 2.Calcule a massa de ferro.

De m=nM,m = nM, mFe=(14,5 mmol)(56 gmol)=0,812 g m_{\ce{Fe}} = (\pu{14,5 mmol})(\pu{56 g//mol}) = \pu{0,812 g}

Etapa 3.Calcule a fração mássica de ferro.

De f=mFe/mtotal,f = m_{\ce{Fe}}/m_\text{total}, fFe=0,812 g2 g=40,6% f_{\ce{Fe}} = \dfrac{ \pu{0,812 g} }{ \pu{2 g} } = \boxed{ \pu{40,6}\% }