Questão 13 (1º semestre · 1º dia · Grupo 1) da 2ª etapa da UFG 2009

Question

O teor de vitamina C em amostras pode ser determinado através de titulação com solução de iodo, o qual é reduzido a ânions iodeto, conforme equação química a seguir:

\ce{C6H8O6 + I2 -> C6H6O6 + 2I- + 2H+}

A solução titulada torna-se azul quando toda vitamina C tiver reagido.

a) Represente o equipamento necessário para realizar esse experimento. (2,0 pontos)

b) Determine a massa, em mg, de vitamina C em uma amostra que consumiu 3,0 mL de solução de iodo a 1% (m/v). (3,0 pontos)

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 13 (1º semestre · 1º dia · Grupo 1) da 2ª etapa da UFG 2009

1º semestre · 1º dia · Química: Diluição, mistura e titulação

O teor de vitamina C em amostras pode ser determinado através de titulação com solução de iodo, o qual é reduzido a ânions iodeto, conforme equação química a seguir:

\ce{C6H8O6 + I2 -> C6H6O6 + 2I- + 2H+}

A solução titulada torna-se azul quando toda vitamina C tiver reagido.

a) Represente o equipamento necessário para realizar esse experimento. (2,0 pontos)

b) Determine a massa, em mg, de vitamina C em uma amostra que consumiu 3,0 mL de solução de iodo a 1% (m/v). (3,0 pontos)

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Resolução comentada

Resposta esperada pela UFG

a)

[Figura: Esquema de montagem de titulação com uma bureta graduada posicionada verticalmente sobre o gargalo de um frasco erlenmeyer, ambos rotulados com seus respectivos nomes.]

(2,0 pontos)

Critério de correção:

Atendeu plenamente ao que foi solicitado no item “a” a o candidato que representou corretamente os aparelhos. A pontuação foi independente para cada equipamento. A ausência do nome dos equipamentos e a montagem da aparelhagem não foram considerada na atribuição de nota.

b) Vitamina C = massa molar = 176\text{ g.mol}^{-1}

Iodo = 1\%\text{ (m/v)}, isto é, em 100\text{ mL} --------1\text{ g de } \ce{I2}

1\text{ mol de } \ce{I2} ---------253{,}8\text{ g}
\text{X mol de } \ce{I2} --------- 1\text{ g.}

\text{X} = 0{,}004\text{ mol de } \ce{I2}

O que corresponde a 0{,}00004\text{ mols em } 1{,}0\text{ mL}

1\text{ mL} --------- 0{,}00004\text{ mol}
3\text{ mL} -------- \text{x mol}

\text{x} = 0{,}00012\text{ mol de vitamina C.}

1\text{ mol de vitamina C} ---------176\text{ g}
0{,}00012\text{ mol de vitamina C} ---------------\text{X}

\text{X} = 0{,}02112\text{ g ou } 21{,}12\text{ mg de vitamina C}

(3,0 pontos)

Critério de correção:

Atendeu plenamente ao que foi solicitado no item “b” a resposta do candidato que apresentou o cálculo da massa de vitamina C corretamente. Cada etapa do desenvolvimento matemático foi pontuada independentemente. Respostas com ausência de unidade ou erros matemáticos tiveram pontuação parcial.

Ver como a UFG publicou

Publicada pela banca.

Resolução comentada

a) A técnica é uma titulação. O equipamento é montado assim:

Bureta de 25 ou 50 mL, fixada com garra a um suporte universal, contendo a solução de iodo (titulante), com torneira para controlar o gotejamento.
Logo abaixo da bureta, um erlenmeyer com a amostra de vitamina C dissolvida (titulado). Ele fica sobre uma tela de amianto ou um fundo branco, para facilitar ver a cor.
No erlenmeyer, algumas gotas de solução de amido como indicador.

O desenho fica assim: o suporte vertical, a bureta presa nele com a ponta sobre a boca do erlenmeyer e o erlenmeyer embaixo.

No início, o I_2 que cai é consumido pela vitamina C e a solução permanece incolor. Quando toda a vitamina C reage, a primeira gota em excesso de I_2 forma com o amido um complexo azul. Esse é o ponto final.

Equipamento: bureta com solução de iodo sobre um erlenmeyer contendo a amostra e amido, presos a um suporte universal.

b) Siga estes passos:

Solução a 1% (m/v) tem 1 g de I_2 em 100 mL, ou seja, 10\ \text{g/L} (0{,}010\ \text{g/mL}).
Massa de I_2 em 3{,}0\ \text{mL}: 3{,}0 \times 0{,}010 = 0{,}030\ \text{g} = 30\ \text{mg}.
Quantidade de I_2, com M(\ce{I2}) = 254\ \text{g/mol}:

n = \frac{0{,}030}{254} \approx 1{,}18\times10^{-4}\ \text{mol}

A proporção da equação é 1 : 1, então n(\ce{C6H8O6}) = 1{,}18\times10^{-4}\ \text{mol}.
Com M(\ce{C6H8O6}) = 176\ \text{g/mol}:

m = 1{,}18\times10^{-4} \times 176 \approx 2{,}08\times10^{-2}\ \text{g} \approx 21\ \text{mg}

Massa de vitamina C ≈ 21 mg.

Assuntos: Diluição, mistura e titulação, Concentração de soluções.

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Questão 13 no caderno Grupo 1 da 2ª etapa da UFG 2009

Fonte: UFG 2ª etapa 2009 · 1º semestre · 1º dia · Grupo 1. Prova oficial ↗