Constantes
Constante de Avogadro (NA) = 6,02 × 10²³ mol⁻¹
Constante de Faraday (F) = 9,65 × 10⁴ C⋅mol⁻¹ = 9,65 ×10⁴ A⋅s⋅mol⁻¹ = 9,65 × 10⁴ J⋅V⁻¹⋅mol⁻¹
Carga elementar = 1,60 × 10⁻¹⁹ C
Constante dos gases (R) = 8,21 × 10⁻² atm⋅L⋅K⁻¹⋅mol⁻¹ = 8,31 J⋅K⁻¹⋅mol⁻¹ = 1,98 cal⋅K⁻¹⋅mol⁻¹
Constante de Planck (h) = 6,63 × 10⁻³⁴ J⋅s
Velocidade da luz no vácuo = 3,0 × 10⁸ m⋅s⁻¹
Número de Euler (e) = 2,72
Definições
Pressão: 1 atm = 760 mmHg = 1,01325 × 10⁵ N⋅m⁻² = 1,01325 bar
Energia: 1 J = 1 N⋅m = 1 kg⋅m²⋅s⁻² = 6,24 × 10¹⁸ eV
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0 °C e 1 atm
Condições ambientes: 25 °C e 1 atm
Condições padrão: 1 bar; concentração das soluções = 1 mol⋅L⁻¹ (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão. (s) = sólido. (ℓ) = líquido. (g) = gás. (aq) = aquoso. (conc) = concentrado. (ua) = unidades arbitrárias. u.m.a. = unidade de massa atômica. [X] = concentração da espécie química X em mol⋅L⁻¹
ln X = 2,3 log X
EPH = eletrodo padrão de hidrogênio
Dados eventualmente necessários:
e¹⁰ = 2,2 × 10⁴
Massas Molares
O método de determinação da quantidade de nitrogênio amoniacal (NHx) em amostras de efluentes baseia-se nas seguintes etapas: (i) alcalinização da amostra, com excesso de base forte para produção de amônia, (ii) a qual é posteriormente destilada e recolhida em uma quantidade conhecida de uma solução padrão de ácido bórico. Após reação da amônia com o ácido, (iii) o borato formado é titulado com uma solução padrão de ácido sulfúrico, formando sulfato de amônio. Considere que uma amostra de 20,00 mL de efluente com densidade de 1,50 g∙cm⁻³ foi alcalinizada com excesso de NaOH e que a titulação do borato consumiu 18,00 mL de uma solução aquosa 0,500 mol∙L⁻¹ em ácido sulfúrico. Com base nessas informações:
a) escreva as reações químicas balanceadas que representam cada uma das etapas envolvidas nesse método.
b) calcule o valor numérico da massa (em g) de sulfato de amônio formado.
c) calcule o valor numérico da massa (em g) de nitrogênio na amostra.
d) calcule o valor numérico do percentual do elemento N na amostra.