Uma amostra de 20,75 g\pu{20,75 g} de calcário para uso em cerâmica foi analisada pra a determinação do conteúdo de ferro. O calcário foi lavado com ácido clorídrico e o ferro convertido em íons ferro(II). A solução resultante foi titulada com 13,45 mL\pu{13,45 mL} uma solução 1,34 mol ⋅ L−1\pu{1,34 mol.L-1} de sulfato de cério(IV), CeX2SOX4\ce{Ce2SO4}.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da fração mássica de ferro na amostra.

Gabarito

Reação de redução: CeX4++eX−→CeX3+\ce{Ce^{4+} + e^- -> Ce^{3+}} Reação de oxidação: FeX2+→FeX3++eX−\ce{Fe^{2+} -> Fe^{3+} + e^-} Logo, nFeX2+=nCeX4+  ⟹  n_{\ce{Fe^{2+}}} = n_{\ce{Ce^{4+}}}\implies   ⟹  nXFe2+=13,45 mL 1,34 mol ⋅ LX−1  ⟹  nXFe2+=18,023 mmol  ⟹  \implies\ce{n_{Fe^{2+}} = 13,45 mL 1,34 mol*L^{-1}}\implies \ce{n_{Fe^{2+}} = 18,023 mmol}\implies χ=18,023 mmol 56 g ⋅ molX−120,75 g≈4,864%\ce{\chi =\frac{18,023 mmol 56 g*mol^{-1}}{20,75 g}}\approx 4,864\%