3a_Lista_de_exercicios

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UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA 
 
3ª. Lista de Exercícios de Princípios de Equilíbrio Químico 
 
 
 
Prof. Alexandre Fonseca 
 
 
Para a realização dos exercícios, utilize a tabela de constantes de equilíbrio fornecida ao 
final desta lista. 
 
1) Calcule o pH para: 
 
a) Solução de HClO4 6,0 x 10-5 mol L-1. (R: 4,22) 
b) Solução de NaOH 0,077 mol L-1. (R: 12,89) 
c) Solução de Amônia para limpeza cuja concentração de OH- é de 3,0 x 10-3 mol L-1. 
(R: 11,5) 
 
2) Calcule a concentração de H3O+ para: 
 
a) Fluido estomacal, cujo pH é cerca de 1,7 (R: 2,0 x 10-2 mol L-1). 
 
b) Fluido pancreático, cujo pH é cerca de 8,2 (R: 6,0 x 10-9 mol L-1) 
 
 
3) Utilize as tabelas disponíveis no final desta lista para decidir qual espécie de cada par 
é o ácido (ou base) mais forte: 
 
a) ácidos: HF ou HClO (R: HF é o ácido mais forte) 
 
b) bases: C2H5CO2- ou ClO- (R: ClO- é a base mais forte) 
 
c) bases: H2PO4- ou HCO3- (R: HCO3- é a base mais forte) 
 
d) ácidos: HNO2 ou H2PO4- (R: HNO2 é o ácido mais forte) 
 
4) Para todos os itens acima, escreva as reações de Bronsted das espécies descritas com 
a água (Observe que H2PO4- é anfiprótico). 
 
5) Calcule o pH para as soluções dos seguintes ácidos fracos: Obs. Verifique se as suas 
aproximações foram válidas. 
 
a) Ácido lático (CH3CH(OH)COOH) 0,20 mol L-1 (R: 1,90. O cálculo exato deve ser 
realizado) 
 
b) Ácido fórmico (HCOOH) 0,15 mol L-1 (R: 2,28) 
 
 
 
6) Calcule o pH para as soluções das seguintes bases fracas: Obs. Verifique se as suas 
aproximações foram válidas. 
a) Metilamina (CH3NH2) 0,20 mol L-1 (R: 12, aproximadamente) 
b) Amônia (NH3) 0,10 mol L-1 (R: 11,1 , aproximadamente) 
 
7) Use as tabelas do final da lista e seus conhecimentos para classificar as soluções a 
seguir em ácidas, básicas ou neutras. Para todos os casos, justifique a sua resposta, 
apresentando a equação de hidrólise quando a solução for ácida ou básica. 
 
a) Ba(NO2)2 (R: básica) 
b) CoCl3 (R: ácida) 
c) KNO3 (R: Neutra) 
d) NH4NO3 (R: ácida) 
e) Na2CO3 (R: básica) 
f) AlCl3 (R: ácida) 
 
 
8) Calcule o pH das seguintes soluções aquosas de sais (Use as tabelas ao final da lista 
para consultar as constantes) 
 
a) NH4Cl 0,15 mol L-1 (R: 5,04) 
b) CH3NH3Cl 0,10 mol L-1(o cátion da dissociação é o metilamônio, CH3NH3+) (R: 
5,78) 
c) KC6H5CO 0,10 mol L-1(o ânion da dissociação é o benzoato, C6 H5CO-) (R: 8,59) 
d) KF 0,020 mol L-1 (R: 7,88) 
e) AlCl3 0,10 mol L-1(R: 2,92) 
f) KCN 0,15 mol L-1(R: 11,23) 
 
9) Para as soluções muito diluídas das substâncias abaixo calcule o seu pH 
 
a) HNO3 1,0 x 10-7 mol L-1 (R: 6,79) 
b) NaOH 2,0 x 10-7 mol L-1 (R:7,38) 
c) HCl 1,0 x 10-9 mol L-1 (R: 7,0) 
d) KOH 1,0 x 10-10 mol L-1 (R: 7,0) 
e) HClO4 6,55 x 10-7 mol L-1 (R: 6,174) 
f) KOH 9,78 x 10-8 mol L-1 (R: 7,205) 
 
 
10) Explique o que é uma solução tampão e como a ela funciona. 
 
11) Explique por que uma solução aquosa de ácido acético mantém o seu pH 
praticamente constante com pequenas adições de base forte, mas tem o seu pH alterado 
quando pequenas quantidades de ácido forte são adicionadas à mesma. 
 
12) Qual o pH de uma solução tampão constituída por NaCH3CO2 0,04 mol L-1 e 
CH3COOH 0,080 mol L-1? (R: 4,45) 
 
13) Qual o pH de uma solução tampão constituída por NH4Cl 0,04 mol L-1 e NH3 0,030 
mol L-1? (R: 9,1) 
 
14) Qual o pH de uma solução tampão constituída por HNO2 0,15 mol L-1 e NaNO2 
0,20 mol L-1? (R: 3,49) 
 
15) Calcule a razão das concentrações molares de íons acetato e de ácido acético não 
ionizado necessárias para tamponar uma solução à pH 5,25. (R: 3,2÷1) 
 
16) Calcule a razão das concentrações molares de íons benzoato de sódio e de ácido 
benzóico não ionizado necessárias para tamponar uma solução à pH 3,5. (R: 0,20÷1) 
 
17) Liste dois ácidos fracos e os sais contendo suas bases conjugadas que podem ser 
utilizados para preparar soluções tampão de pH aproximadamente 4,5. 
 
18) Liste duas bases fracas e os sais contendo seus ácidos conjugados que podem ser 
utilizados para preparar soluções tampão de pH aproximadamente 9,0. 
 
19) Calcule o pH de 500 mL da solução tampão do exercício 12 após a adição de 0,0100 
mol de HCl à mesma. Desconsiderar a diluição. (R: 4,05). 
 
20) Calcule o pH de 500 mL da solução tampão do exercício 12 após a adição de 0,0200 
mol de NaOH à mesma. Desconsiderar a diluição. (R: 5,65). 
 
21) 500 mL de uma solução mista de HCl e NaCl com pH 4,4 foi adicionada de 1,2 g de 
NaOH (0,030 mol L-1). Qual o pH da solução resultante? Por que esta solução tem o seu 
pH alterado de forma pronunciada. 
 
22) Outras moléculas e íons além da H2O podem apresentar comportamento anfiprótico. 
Escreva as duas equações de transferências de prótons que demonstram o 
comportamento anfiprótico de: 
a) HCO3- 
b) HPO42- 
Identifique os pares conjugados em todas as equações 
 
23) Uma amostra de 10,0 g de acetato de potássio (KCH3COO) é dissolvida em 0,250 L 
de água. Qual o pH da solução. (R: 9,17). 
 
24) Uma amostra de 5,75 g de brometo de amônio (NH4Br) é dissolvida em 0,100 L de 
água. Qual o pH da solução. (R: 4,74). 
 
25) Explique o que deve ocorrer: 
a) Com a concentração de H3O+ em uma solução de ácido acético quando acetato de 
sódio sólido adicionado. 
b) Com a porcentagem de desprotonação do ácido benzóico quando ácido clorídrico é 
adicionado. 
c) Com o pH da solução de amônia quando cloreto de amônio é adicionado à mesma. 
 
26) Uma solução com concentrações iguais de ácido lático e lactato de sódio tem pH 
igual a 3,08. 
a) Qual o pka e o ka do ácido lático? (não consulte a tabela, determine pelo valor de pH) 
(R: pKa=3,08, Ka=8,3 x 10-4) 
b) Qual seria o pH se a concentração do ácido fosse duas vezes a concentração do sal? 
(R: 2,77) 
 
27) Hipoclorito de sódio, NaClO, é o ingrediente ativo em muitos alvejantes. Calcule a 
razão da concentração de ClO- e HClO em uma solução de alvejante que teve um ajuste 
de pH para 6,50 usando-se ácido ou base forte. ([ClO-]/[HClO] = 9,3 x 10-2) 
 
28) Preveja a região de pH na qual cada um dos tampões a seguir serão efetivos. 
 
a) lactato de sódio e ácido lático (R: 2-4) 
b) benzoato de sódio e ácido benzóico (R: 3-5) 
c) hidrogenofostato de potássio e fosfato de potássio (R: 2-4) 
d) hidrogenofosfato de potássio e dihidrogênio fostato de potássio (R: 11,5 – 13,5) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fórmico 
 
Benzóico Benzoato 
Formiato