Gabarito disponível
Uma alíquota de 100 mL de uma solução que contém íons de Cr²⁺ e Cr³⁺ foi titulada com 200 mL de KMnO₄ com concentração 0,01 mol/L (em ácido sulfúrico diluído), tendo sido todos os íons de Cr²⁺ oxidados a íons Cr³⁺. Em seguida, uma outra alíquota de 100 mL da solução original foi tratada com Fe metálico para converter todos os íons de Cr³⁺ em íons de Cr²⁺. A solução obtida consumiu 300 mL da mesma solução de KMnO₄ para a oxidação de todos os íons a Cr³⁺.
A equação iônica simplificada é: KMnO₄ + 5Cr²⁺ ⟶ Mn²⁺ + 5Cr³⁺ + 4H₂O + K⁺
As concentrações molares de Cr²⁺ e de Cr³⁺ na solução original são:
A equação iônica simplificada é: KMnO₄ + 5Cr²⁺ ⟶ Mn²⁺ + 5Cr³⁺ + 4H₂O + K⁺
As concentrações molares de Cr²⁺ e de Cr³⁺ na solução original são:
Resolução comentada
Cr²⁺ = 0,1 mol/L e Cr³⁺ = 0,05 mol/L.
Na 1ª alíquota, n(KMnO₄) = 0,2 L × 0,01 = 2 mmol, que oxida 5 × 2 = 10 mmol de Cr²⁺, ou seja, 0,1 mol/L. Na 2ª alíquota, todo o cromo está como Cr²⁺ e consome 0,3 L × 0,01 = 3 mmol de KMnO₄, o que dá 15 mmol de Cr total. Logo, Cr³⁺ = 15 − 10 = 5 mmol, ou 0,05 mol/L.
Análise das alternativas
A inverte os valores. C usa valores sem base na estequiometria. D soma indevidamente 0,15 mol/L ao total. E: as duas titulações fornecem os dados necessários, então é possível calcular.
Referência: Estequiometria de titulação redox (MnO₄⁻/Cr²⁺).
Resolução comentada do VaiConcursos.