Question

Una muestra de 0,376 g de un mineral de hierro se disuelve en un ácido, reduciéndose el hierro a Fe2+(aq) y se valora con 41,25 mL de KMnO4 0,02140 M. Determine el porcentaje en masa de Fe en el mineral de hierro.

Answer 1

Determinamos el porcentaje de hierro (Fe) en la muestra.

• La muestra contiene 32,78% de Fe.

Datos:

Masa de la muestra: m = 0,376 g = 376 mg.

Masa atómica del hierro: 55,845 mg/mmol.

Volumen de KMnO₄ gastado: 41,25 mL.

Concentración del KMnO₄: 0,02140 M.

Procedimiento:

La reacción estequimétrica es la siguiente:

$5Fe+2KMnO_4+16HCl\quad \longrightarrow \quad 5FeCl_2+2MnCl_2+2KCl+8H_2O$

A partir de la concentración y el volumen gastado de KMnO₄ calculamos los milimoles:

$\boxed{M=\frac{mmol}{mL}} \quad \longrightarrow mmol=(0,02140)*(41,25)= 0,88275 \:mmol\:KMnO_4$

Con la reacción estequimétrica determinamos los milimoles de hierro que reaccionaron:

$\begin{array}{ccc} 2 \:mmol\:KMnO_4 \quad &\longrightarrow& \quad 5 \:mmol\:Fe \\ 0,88275 \:mmol\:KMnO_4 \quad &\longrightarrow& \quad x \end{array} = 2,20688 \:mmol\:Fe$

A partir de la masa atómica del hierro determinamos los miligramos contenidos en la muestra:

$\begin{array}{ccc} 1 \:mmol\:Fe \quad &\longrightarrow& \quad 55,845\:mg\:Fe \\ 2,20688\:mmol\:Fe \quad &\longrightarrow& \quad x \end{array} = 123,243\:mg\:Fe$

Finalmente determinamos el porcentaje masa - masa de hierro:

$\boxed{\%\:m/m=\frac{mg\hspace{0,25cm}muestra}{mg\hspace{0,25cm}totales}*100} \quad \longrightarrow \%\:m/m=\dfrac{123,243}{376} *100=32,78\%$