O teor de nitrogênio total em uma amostra de biossólido foi determinado pelo método de Kjeldahl. 0,700g de amostra foi digerido e alcalinizado com excesso de solução de hidróxido de sódio. Após destilação, a amônia foi coletada em 25,00mL de solução de ácido sulfúrico 0,0750mol L–1. A titulação do excesso do ácido requereu 5,00mL de solução de hidróxido de sódio 0,1250 mol L–1. [Dados: Massa molar do nitrogênio = 14 g mol–1.] O teor de nitrogênio na amostra é de
- A)7,50%.
Errada, porque 7,50% superestima a massa de nitrogênio ao não descontar corretamente o ácido que sobrou na titulação.
- B)6,25%.
Certa, pois o cálculo do ácido efetivamente consumido pela amônia leva a 0,04375 g de N em 0,700 g de amostra, resultando em 6,25%.
- C)3,75%.
Errada, porque 3,75% corresponde a um valor menor do que o obtido após aplicar a estequiometria correta entre H2SO4, NaOH e NH3.
- D)2,50%.
Errada, pois 2,50% aparece quando se erra a relação molar da neutralização ou se subestima a amônia formada.
- E)1,25%.
Errada, porque 1,25% é muito baixo e indica falha na conversão do ácido consumido em mols de nitrogênio.
Gabarito: B
No método de Kjeldahl, a lógica é sempre a mesma: o nitrogênio da amostra vira amônia (NH3), e depois você mede quanta amônia foi formada pela quantidade de ácido que ela consumiu. É uma contabilidade química, só que com cheiro de laboratório. Aqui, primeiro calcule os mols de H2SO4 colocados para capturar a amônia: 25,00 mL de 0,0750 mol/L dão 0,001875 mol. Depois, o excesso desse ácido foi titulado com NaOH: 5,00 mL de 0,1250 mol/L correspondem a 0,000625 mol de NaOH. Como H2SO4 reage com NaOH na proporção 1:2, esse excesso de base neutraliza 0,0003125 mol de H2SO4. Então, o ácido que realmente reagiu com a amônia foi 0,001875 - 0,0003125 = 0,0015625 mol de H2SO4. Pela reação, 1 mol de H2SO4 captura 2 mol de NH3, então foram 0,003125 mol de NH3, ou seja, 0,003125 mol de nitrogênio. Convertendo para massa: 0,003125 x 14 = 0,04375 g de N. Dividindo pela massa da amostra, 0,04375 / 0,700 = 0,0625, ou 6,25%. Portanto, o gabarito é a alternativa B.