Questão 1997566

• Banca: CESPE / CEBRASPE
• Órgão: POLÍCIA CIENTÍFICA - PE
• Ano: 2016
• Provas: CESPE - 2016 - POLÍCIA CIENTÍFICA - PE - Perito Criminal - Química
• Disciplina: Química
• Assuntos: Equilíbrio Químico; Grandezas: massa, volume, mol, massa molar, constante de Avogadro e Estequiometria.; Representação das transformações químicas; Sistemas Homogêneos: Equilíbrio Iônico: Conceitos, Diluição de Ostwald, Efeito do Íon Comum.; Soluções e Substâncias Inorgânicas; Soluções: características, tipos de concentração, diluição, mistura, titulação e soluções coloidais.

Com a finalidade de averiguar os níveis de concentração de cobre e níquel na água de um reservatório que continha uma liga desses metais e que não continha outros metais além desses, um perito recolheu 1 L da água desse reservatório e reduziu esse volume a 100 mL por evaporação. A titulação dessa solução diluída contendo os cátions requereu 55 mL de uma solução de EDTA 0,02 mol/L. Em seguida, excesso de ácido mercaptoacético em meio amoniacal foi adicionado, de maneira a complexar seletiva e quantitativamente os íons Cu²⁺, liberando quantidade equivalente de EDTA. Essa amostra foi titulada com uma solução de Mg²⁺ 0,1 mol/L, requerendo 4 mL para o ponto final.

Considerando que, para esse tipo de tanque, os níveis de concentração toleráveis para esses metais sejam de 30 mg/L para cada íon, assinale a opção correta.

• A. As concentrações de Cu²⁺ e de Ni²⁺ estão abaixo dos níveis toleráveis especificados.
• B. A concentração de Cu²⁺ está acima e a de Ni²⁺ está abaixo dos níveis toleráveis especificados.
• C. A concentração de Cu²⁺ está abaixo e a de Ni²⁺ está acima dos níveis toleráveis especificados.
• D. As concentrações de Cu²⁺ e de Ni²⁺ estão iguais aos níveis toleráveis especificados.
• E. As concentrações de Cu²⁺ e de Ni²⁺ estão acima dos níveis toleráveis especificados.

Gabarito: C

Comentários

• Para quem não é da área de elemento traço e/ou não está acostumado com uma pré-concentração, certamente vai errar essa questão!! Vou tentar explicar por partes:

   

  PRIMEIRA PARTE:

  "perito recolheu 1 L da água desse reservatório e reduziu esse volume a 100 mL por evaporação" = Ele fez uma pré-concentração, ou seja, a quantidade de analito que ele tinha em 1000 mL, ele concentrou para 100 mL. É uma pré-concentração em 10x. (Usaremos esse dado apenas ao final da questão).

   

  SEGUNDA PARTE:

  Essa solução foi titulada com 55 mL de uma solução de EDTA 0,02 mol/L:

  0,055 L . 0,02 mol/L = 0,0011 mol 

  0,0011 mol é a quantidade TOTAL de cátions Ni e Cu que temos na solução, pois ambos reagiram com o EDTA.

   

  TERCEIRA PARTE

  É questão de interpretação. Ao se adicionar o ácido mercaptoacético, ele reagiu seletivamente com o Cu, liberando o EDTA que havia complexado com o Cu. Esse EDTA liberado foi titulado com uma solução de Mg 0,1 mol/L, requerendo 4 mL.

  0,004 L . 0,1 mol/L = 0,0004 mol

  Vejam agora: 0,0004 mol foi a quantidade de EDTA que estava complexado com Cu e que foi liberado após a adição do ácido, consequentemente podemos afirmar que Cu e o EDTA liberado tem a MESMA CONCENTRAÇÃO = 0,0004 mol. 

  Pronto, achamos a concentração em mol de Cu.

   

  QUARTA PARTE

  Sabendo que a quantidade de analito total (íons Cu + Ni) é de 0,0011 mol, e que a concentração de Cu é de 0,0004 mol, temos:

  0,0011 mol - 0,0004 mol = 0,0007 mol de Ni. 

   

  QUINTA PARTE

  Achamos a concentração dos analitos em 100 mL, então, para 1000 mL, teremos uma concentração de:

  0,0007 mol - 100 mL                                                             0,00004 mol - 100 mL

  x                   -  1000 mL                                                              y               - 1000 mL

  x = 0,007 mol/L de Ni                                                                y = 0,004 mol/L de Cu

  Sabendo a massa molar do Ni (58,7 g) e Cu (63,5 g), teremos a massa de cada analito  (em mg):

  410,9 mg/L de Ni                                                                      254 mg/L de Cu

  ESSE NÃO É O RESULTADO FINAL!!!

   

  SEXTA PARTE (MUITO IMPORTANTE ENTENDER ISSO)

  Lembrem-se no início da questão que a solução foi pré-concentrada com um fator de 10x através de uma EVAPORAÇÃO!!

  Simples, basta dividir as massas resultantes por 10 para "corrigir" essa pré-concentração.

  410,9/10 = 41,9 mg/L de Ni

  254/10 = 25,4 mg/L de Cu

  Cu está abaixo do permitido e Ni está acima!!

  LETRA C

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  GENTE, NÃO CONUNDAM AS COISAS!!!

  Um exemplo: se vc tem uma solução de 1 mol/L em 1000 mL, e decide EVAPORAR o solvente até 100 mL, vc não perdeu NADA do seu analito, ele apenas ficou mais concentrado 10x. Teríamos uma concentração final de 10 mol/L ao fazer essa pré-concentração. Por isso é necessário fazer a divisão!!

• ótima explicação Vitor Nunes

• Eita... explicou melhor que muitos professores por ai! Parabéns!!

• Considera 1000mL e trabalha com com mol/L. Ignore a evaporação e trabalhe com a concentração. O problema é todo referente à amostra inicial. Não é necessário ter dois trabalhos já que não foi pedido a quantidade de matéria nos 100mL.

• Questão não é difícil. Porém, no fim, por não saber as massas, não fiz nada. kkkkk Não consigo decorar essas massas...Não sei se em questões para Farmácia/bioquímica também é necessário decorar as massas molares.