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Instituto de Ciências da Saúde - Curso de Farmácia Físico Química Prof. Marco Roberto, Margarida, Maria Lucia 1 Primeira Lista de Exercícios Massa Molar e Mol 1) Calcular a massa molar dos compostos abaixo. a) H2SO4 b) C12H22O11 c) FeSO4 d) Ca(NO3)2 e) K4Fe(CN)6 f) CaBr2 g) Fe2(SO4)3 2) Calcule a massa, em gramas, de 3 mols de átomos de sódio. 3) Calcule a massa, em gramas, de uma barra metálica que contém 6 mols de zinco. 4) Calcule a quantidade de matéria presente em 2 gramas de ácido acetilsalicílico. 5) Calcule a quantidade de matéria presente em 0,50 gramas do antiácido hidróxido de magnésio. 6) Calcular a massa presente um 0,308 mols de cloreto de sódio. 7) (PUCCAMP-SP) Uma pessoa necessita, por dia, de 50g de nitrogênio fornecidos pela alimentação. Isso corresponde, em número de átomos, a aproximadamente: a) 3,00 . 1024 b) 2,15 . 1024 c) 5,00 . 1023 d) 6,00 . 1023 e) 3,14 . 1024 8) Qual é a massa presente um 0,30 mol de carbonato de cálcio? 9) (Cesgranrio-RJ modificado) O efeito estufa é um fenômeno de graves consequências climáticas que se deve a altas concentrações de CO2 no ar. Considere que num dado período, uma indústria " contribuiu" para o efeito estufa , lançando 88 toneladas de CO2 na atmosfera. Calcular a quantidade em mol de gás carbônico presente na referida massa. 10) (FGV -SP ) Para atrair machos para o acasalamento, muitas espécies fêmeas de insetos secretam compostos químicos chamados feromônios. Aproximadamente 10-12 g de tal composto de fórmula C19H38O devem estar presentes para que seja eficaz. Quantas moléculas isso representa? 11) Durante o tratamento de tratamento de água numa ETA, foram utilizados 5,35 gramas de gás cloro (Cl2). Calcular a quantidade de matéria presente nesta massa de cloro 12) A vitamina C apresenta a estrutura química representada abaixo. Linus Pauling, ganhador dos prêmios Nobel de Química e da Paz, ingeria diariamente cerca de 5 gramas dessa vitamina, por acreditar nos seus efeitos terapêuticos. Calcular a quantidade em mol de vitamina C ingerida diariamente por Linus Pauling. 13) Recomenda-se a ingestão diária de 3,5x10-4 mol da vitamina C (fórmula acima). Calcular a massa de vitamina C que um pessoa deve ingerir por dia. Instituto de Ciências da Saúde - Curso de Farmácia Físico Química Prof. Marco Roberto, Margarida, Maria Lucia 2 Segunda Lista de Exercícios Soluções e Coloides 1) Descreva as principais diferenças entre solução verdadeira, mistura heterogênea e solução coloidal, enfocando as propriedades das soluções e o tamanho das partículas. 2) O gráfico abaixo representa a solubilidade (S) de um soluto sólido em água em função da temperatura (t). a) Uma mistura constituída de 30 g do sólido e 50 g de água, a uma temperatura inicial de 80 oC, foi deixada para esfriar lentamente e com agitação. A que temperatura aproximada deve começar a cristalização do sólido. b) Qual a massa necessária para preparar uma solução saturada deste sal em 200 gramas de água a 60 oC? c) Qual a massa necessária para preparar uma solução saturada deste sal em 1000 gramas de água a 40 oC? d) Quando dissolvermos 20 gramas de sal em 100 gramas de água numa temperatura de 80 oC, a solução será saturada ou insaturada? e) Quando dissolvermos 70 gramas de sal em 100 gramas de água numa temperatura de 70 oC, a solução será saturada ou supersaturada? 3) Quais as diferenças entre soluções saturadas, insaturadas e supersaturadas? 4) Quais as diferenças entre soluções concentrada e diluída? 5) Considerando o gráfico de solubilidade abaixo, responda. a) Qual substância é mais solúvel em água a 40 oC? b) Qual substância é mais insolúvel em água à temperatura de 50 oC? c) Qual substância é mais solúvel em água a 90 oC? d) Qual substância é mais insolúvel em água à temperatura de 100 oC? e) Qual a solubilidade do NaNO3 em 50 oC? f) Qual a solubilidade do KNO3 em 70 oC? g) Qual a solubilidade do KBr em 10 oC? 6) (ITA-SP) Considere os sistemas apresentados a seguir e assinale a alternativa que contém os sistemas classificados como colidais. I. Creme de leite II. Maionese comercial III. Óleo de soja IV. Gasolina V. Poliestireno expandido a) apenas I e II b) apenas I, II e III c) apenas II e V d) apenas I, II e V e) apenas III e IV Instituto de Ciências da Saúde - Curso de Farmácia Físico Química Prof. Marco Roberto, Margarida, Maria Lucia 3 7) (FUVEST – SP) Azeite e vinagre, quando misturados, separam-se logo em duas camadas, porém, adicionando-se gema de ovo e agitando- se a mistura, obtém-se a maionese, que é uma dispersão coloidal. Nesse caso, a gema de ovo atua como um agente: a) emulsificador b) hidrolisante c) oxidante d) redutor e) catalisador 8) (UFES) Quando se dispersam, em água, moléculas ou íons que têm em sua estrutura extremidades hidrofóbicas e hidrofílicas, a partir de uma determinada concentração, há agregação e formação de partículas coloidais, denominadas micelas, tal propriedade é típica de moléculas de: a) lipídio b) aminoácido c) hidrocarboneto alifático d) sabão e) hidrogênio 9) (UFF-RJ) São dadas as soluções: - argônio dissolvido em nitrogênio; - dióxido de carbono dissolvido em água; - etanol dissolvido em acetona; - mercúrio dissolvido em ouro. Estas soluções, à temperatura ambiente, são classificadas de acordo com seu estado físico em, respectivamente: a) líquida, líquida, gasosa, líquida b) gasosa, gasosa, líquida, sólida c) líquida, gasosa, líquida, líquida d) gasosa, líquida, líquida, sólida e) líquida, gasosa, líquida, sólida 10) (UFMG-MG) Uma colher de chá contendo sal de cozinha foi adicionada a um copo com 250 mL de água a 25 °C. O sistema foi agitado até completa dissolução do sal. Com relação à solução resultante, todas as alternativas estão corretas, exceto: a) ela é eletricamente neutra. b) ela é eletrolítica. c) ela é homogênea. d) ela é incolor. e) ela é saturada. 11) (ITA-SP) Em relação a misturas de substâncias preparadas e mantidas num laboratório de química são feitas as seguintes afirmações: I) O líquido resultante da adição de metanol a etanol é monofásico e, portanto, é uma solução. II) O líquido transparente que resulta da mistura de carbonato de cálcio e água e que sobrenada o excesso de sal sedimentado é uma solução saturada. III) O líquido turvo que resulta da mistura de hidróxido de sódio e solução aquosa de nitrato cúprico é uma suspensão de um sólido num líquido. IV) A fumaça branca que resulta da queima de magnésio ao ar é uma solução de vapor de óxido de magnésio em ar. V) O líquido violeta e transparente que resulta da mistura de permanganato de potássio com água é uma solução. Destas afirmações está(ão) incorreta(s) apenas: a) I b) II c) IV d) II e V e) II, III e V 12) (UFPA-PA) A diminuição da eficiência dos faróis de um automóvel na neblina está intimamente relacionada com: a) o movimento browniano b) a diálise c) o efeito Tyndall d) a eletroforese e) a adsorção de carga elétrica 13 (Cesgranrio-RJ) O colágeno é a proteína mais abundante no corpo humano, fazendo parte da Instituto de Ciências da Saúde - Curso de Farmácia Físico Química Prof. Marco Roberto, Margarida, Maria Lucia 4 composição de órgãos e tecidos de sustentação. Apesar de não ser comestível, seu aquecimento em água produz uma mistura de outras proteínas comestíveis, denominadas gelatinas. Essas proteínas possuem diâmetros médios entre 1,0 nm e 1.000 nm e, quando em solução aquosa, formam sistemas caracterizados como: a) soluções verdadeiras. b) dispersantes.c) coagulantes. d) homogêneos. e) coloides 14) Nas dispersões coloidais, o diâmetro das partículas dispersas é maior que o diâmetro de um íons ou molécula, mas as partículas coloidais não se precipitam devido ao pequeno tamanho e ao movimento desordenado das partículas que constituem o sistema. Sobre o sistema coloidal, assinale a alternativa correta. a) o diâmetro das está entre 1 e 100 ângstron e as partículas do soluto apresentam movimento de dispersão maior que a velocidade de dispersão de um íon. b) o diâmetro das está entre 1 e 100 nanômetro e as partículas do soluto apresentam movimento de dispersão menor que a velocidade de dispersão de um íon. c) o diâmetro das está entre 5 e 500 milímetros e as partículas do soluto podem ser facilmente observadas a olho nu. d) o diâmetro das está entre 1 e 100 milímetros e as partículas do soluto não podem ser facilmente observadas a olho nu. d) o diâmetro das está entre 1 e 100 centímetros e as partículas do soluto só podem ser observadas com ultramicroscópio. 15) Ao acrescentar 652,5 g de nitrato de sódio (NaNO3) a 750 g de água a 20 oC, obtém-se uma solução saturada desse sal. Encontre a solubilidade do nitrato de sódio em 100 g de água nessa temperatura: a) 65,25 gramas b) 87 gramas c) 100 gramas d) 1,0 gramas e) 57 gramas Instituto de Ciências da Saúde - Curso de Farmácia Físico Química Prof. Marco Roberto, Margarida, Maria Lucia 5 Terceira Lista de Exercícios Unidades de concentração 1) Uma solução é preparada dissolvendo 150 gramas de cloreto de sódio em 850 gramas de água. Qual a porcentagem em massa do soluto na solução? 2) Uma solução contém 15 gramas de glicose dissolvidas em uma certa massa de água. Calcular a massa da solução sabendo que ela contém 70 % em massa de solvente. 3) Uma solução contém 20 gramas de sacarose dissolvidas em uma certa massa de água. Calcular a massa da solução sabendo que ela contém 10 % em massa de soluto. 4) São dissolvidos 45,0 gramas de hidróxido de sódio em água. Calcular a massa de água, sabendo que a quantidade de soluto corresponde a 5,0 % em massa da solução. 5) Determine a porcentagem em massa do soluto em uma solução que contém 120 gramas de sulfato de sódio dissolvidos em 0,680 kg de água. 6) Uma solução de ácido sulfúrico apresenta porcentagem igual a 20,0 %. Determine a massa do solvente sabendo que a massa de ácido presente na solução é igual a 25,0 gramas. 7) Soro fisiológico é uma solução aquosa de cloreto de sódio a 0,900 % em massa. Qual a massa de cloreto de sódio, em gramas, necessária para preparar 500,0 mL de soro fisiológico, sabendo que a densidade da solução é igual a 1,00 g/mL. 8) Calcular a concentração em mol por litro de uma solução que apresenta 450 gramas de cloreto de sódio dissolvidos em água suficiente para preparar 2000 mL de solução. 9) São dissolvidos 19,60 g de ácido sulfúrico em água suficiente para obter 800,0 cm3 de solução. Qual o valor da concentração em mol por litro do ácido na solução? 10) Qual a massa de hidróxido de potássio necessária para preparar 500 mL de uma solução com concentração 0,150 mol/L? 11) Qual a massa de nitrato de sódio necessária para preparar 2000 mL de uma solução com concentração 0,100 mol/L? 12) Em 200 g de solução alcoólica de fenolftaleína contendo 8,00 % em massa de soluto, qual a massa de fenolftaleína, em gramas, contida na solução? 13) Qual a massa de cloreto de cálcio necessária para preparar 250 mL de uma solução com concentração 0,0150 mol/L? 14) ) Soluções de ureia - (NH2)2CO MM = 60 g/mol - podem ser utilizadas como fertilizantes. Uma solução foi obtida pela mistura de 210 g de ureia em água suficiente para obter 2000 mililitros de solução. A concentração da solução em por litro está corretamente representada na a) 0,000143 mol/L b) 0,00175 mol/L c) 1,75 mol/L d) 3,50 mol/L e) 35 mol/L Instituto de Ciências da Saúde - Curso de Farmácia Físico Química Prof. Marco Roberto, Margarida, Maria Lucia 6 GABARITO – Primeira lista - MASSA MOLAR E MOL (para resolução destes exercícios utilizou-se as massas atômicas arredondadas) 1) Cálculo de Massa Molar a) H2SO4 2(1)+1(32)+4(16) = 98 g/mol b) C12H22O11 12(12)+22(1)+11(16) = 342 g/mol c) FeSO4 1(56)+1(32)+4(16) = 152 g/mol d) Ca(NO3)2 1(40)+2(14)+6(16) = 164 g/mol e) K4Fe(CN)6 4(39)+1(56)+6(12)+6(14)=368 g/mol f) CaBr2 1(40)+2(80) = 200 g/mol g) Fe2(SO4)3 2(56)+3(32)+12(16) = 400 g/mol 2) m = ? Na = 23u 1 mol--------23g 3 mol ------x x = 69g de Na 3) m = ? Zn = 65,4u 1 mol-------65,4 g 6 mol ----- x x = 392,4 g de Zn 4) n = ? de AAS C9H8O4 MM = 9(12)+8(1)+4(16) = 180 g/mol 1 mol------180g x -----------2 g x = 0,011 mol 5) n = ? Mg(OH)2 MM= 1(24)+2(16)+2(1)= 58 g/mol 1 mol --------58 g x ------------0,50 g x = 0,0086 mol 6) m = ? NaCl MM = 1(23)+1(35,5) = 58,5 g/mol 58,5 g -------- 1 mol x --------------- 0,308 mol x = 18,02 g 7) m = 50g de N2 (N = 14u) MM= 2(14) = 28 g/mol 1 mol-------28 g x ------------50 g x = 1,79 mol de N2 . Depois calculamos o número de moléculas 1 mol -------6,02x1023 moléculas 1,79 mol---------x x = 1,08x1024 moléculas Como cada molécula tem 2 átomos de N, multiplicamos o resultado por 2 e assim: 2,15x1024 átomos de N Instituto de Ciências da Saúde - Curso de Farmácia Físico Química Prof. Marco Roberto, Margarida, Maria Lucia 7 8) m = ? CaCO3 MM = 1(40)+1(12)+3(16) = 100 g/mol 1 mol--------100 g 0,30 mol ------x x = 30 g de CaCO3 9) m = 88 ton de CO2 MM = 1(12)+2(16) = 44 g/mol 1 ton---------1000000 g 88 ton -------------x x = 88000000g Tendo massa de CO2 em gramas, podemos calcular o número de mols 1 mol ------- 44 g x -------------88000000 g x = 2000000 mol de CO2 10) m = 1x10-12 g C19H38O MM = 19(12) + 38(1) + 1(16) = 282 g/mol 1 mol -------282 g x ------------1x10-12 g x = 3,6x10-15 mol. Tendo o número de mols, basta calcular a quantidade de moléculas 1 mol ------------- 6x1023 moléculas 3,6x10-15 mol ---------x x = 2,16x109 moléculas 11) m = 5,35 g de Cl2 MM = 2(35,5) = 71 g/mol 1 mol ---------71 g X ---------------5,35 g x = 0,075 mol 12) C6H8O6 MM = 6(12)+8(1)+6(16) = 176 g/mol 1 mol -----------176 g X -----------------5 g x = 0,028 mol 13) n = 3,5x10-4 mol MM = 176 g/mol 1 mol ------------------176 g 3,5x10-4 mol --------- x x = 0,062 g de vitamina C GABARITO – Segunda Lista -SOLUÇÕES E COLÓIDES 1) Consultar a teoria 2) a) m = 30g mH2O = 50g T = 80oC Observe que o gráfico mostra massa de soluto dissolvido em 100g H2O. Então, 30g sólido ---------50g água X -----------------100 g água x = 60g de sóido A 80 oC é possível dissolver até 70 g de sólido em 100 g de água. Para atingir a solubilidade de 60g de sólido, a temperatura pode descer até 70 oC. Abaixo de 70 oC inicia-se a cristalização. b) m = ? mH2O = 200g , T = 60 oC Instituto de Ciências da Saúde - Curso de Farmácia Físico Química Prof. Marco Roberto, Margarida, Maria Lucia 8 A 60 oC, solubilidade é aproximadamente igual a 47gsólido em 100 g de água. 47g --------------100 g água X -----------------200 g água x = 94 g de sólido c) m = ? mH2O = 1000g T = 40 oC A 40 oC a solubilidade é aproximadamente 27g de sólido em 100 g de água 27g -------------100 g água X ----------------1000 g água x = 270 g de sólido d) m = 20g mH2O = 100g T = 80 oC, A 80 oC o gráfico mostra que 70g de sólido poderiam se dissolver em 100 g de água. Como se adicionou somente 20g (madicionada < solubilidade) , teremos solução insaturada. e) m = 70g mH2O = 100g T = 70 oC. A 70 oC o gráfico mostra que é possível dissolver até 60g de sólido em 100 g de água. Como se adicionou 70g do sólido, a solução será supersaturada (saturada com corpo-de-fundo). 3) Solução insaturada = massa de soluto adicionada é menor que o valor da solubilidade para uma dada temperatura Solução saturada = massa de soluto adicionada é igual a solubilidade numa dada temperatura Solução supersaturada = massa de soluto adicionada é maior que a solubilidade numa dada temperatura (haverá formação de corpo-de-fundo) 4) Quanto maior for a quantidade de soluto adicionada ao solvente, mais concentrada estará a solução. Quanto menor for a quantidade de soluto adicionada ao solvente, mais diluída estará a solução. 5) a) Como o gráfico não mostra dados do AgNO3 e do KI para esta temperatura, consideramos que o NaNO3 é o mais solúvel a uma temperatura de 40 oC. b) KClO3 c) Como o gráfico não mostra dados para várias substâncias nesta temperatura e, considerando somente aquelas com dados de solubilidade a 90 oC, podemos dizer que é o KBr. d) Ca(C2H3O2)2 e) Cerca de 115g NaNO3/100 g de água, a 50 oC f) Cerca de 114g KNO3/100 g de água, a 70 oC g) Cerca de 58g KBr/100 g de água, a 10 oC 6) a 7) a 8) d 9) d Instituto de Ciências da Saúde - Curso de Farmácia Físico Química Prof. Marco Roberto, Margarida, Maria Lucia 9 10) e 11) c 12) c 13) e 14) b 15) 652,5 g -----------750 g água X -------------------100 g água x = 87 g NaNO3/100 g água, a 20 oC. Resposta: b GABARITO – Terceira Lista – UNIDADES DE CONCENTRAÇÃO 1) m = 150g mH2O = 850 g então mTotal = 150 + 850 = 1000g 1000g ---------100% 150g ------------x x = 15% 2) m = 15g % = 70% de solvente (então temos 30% em soluto, ou seja, 30% de glicose) 15g --------------30% X - --------------100% x = 50 g é a massa total da mistura 3) m = 20g % = 10% de soluto 20g -----------10% X ---------------100% x = 200 g é a massa total da solução 4) m = 45,0 g NaOH % = 5% mH2O = ? 45,0 g -------------------------- 5% X --------------------------------100% x = 900g é a massa total da mistura Como mtotal = mNaOH + mH2O então 900 = 45,0 + mH2O e assim mH2O = 855g 5) % = ? m = 120g de Na2SO4 mH2O = 0,680 kg então mH2O = 680 g mtotal = mNa2SO4 + mH2O e assim mtotal = 120g + 680 g = 800 g 800 ----------100% 120 ------------x x = 15% 6) % = 20% mH2O = ? m = 25,0 g 20% -----------25,0 g 100% ---------- x x = 125 g , que é a massa total da mistura Como mtotal = msoluto + mH2O então 125 g = 25,0 + mH2O e assim mH2O = 100 g Instituto de Ciências da Saúde - Curso de Farmácia Físico Química Prof. Marco Roberto, Margarida, Maria Lucia 10 7) % = 0,900% m = ? V = 500 mL d = 1,00 g/mL Dsolução = msolução /Vsolução então 1,00 = m/500 e assim msolução = 500 g (lembrando que msolução = mtotal) 100% ----------500g 0,900% ------------ x x = 4,5 g NaCl 8) M = ? m = 450g NaCl V = 2000 mL ( que é igual a 2 L) MM do NaCl = 58,5 g/mol 𝑀 = 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑀𝑀𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 .𝑉𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 então 𝑀 = 450 58,5 . 2 = 3,85 mol/L 9) M = 19,60g de H2SO4 V = 800 cm3 ( = 800 mL, e também = 0,8 L) M = ? MM do H2SO4 = 98 g/mol 𝑀 = 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑀𝑀𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 .𝑉𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 então 𝑀 = 19,60 98 . 0,8 M = 0,25 mol/L 10) m = ? MM do KOH = 56 g/mol V = 500 mL = 0,5 L e M = 0,150 mol/L 𝑀 = 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑀𝑀𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 .𝑉𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 então 0,150 = 𝑚 56 . 0,5 e assim m = 4,2 g de KOH 11) m = ? MM do NaNO3 = 85 g/mol V = 2000 mL = 2L M = 0,100 mol/L 𝑀 = 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑀𝑀𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 .𝑉𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 então 0,100 = 𝑚 85 . 2 e assim m = 17 g de NaNO3 12) mtotal = 200 g % = 8,00% m = ? 200 g -----------100% X ----------------- 8 % x = 16g 13) m = ? MM do CaCl2 = 111 g/mol V = 250 mL = 0,25 L M = 0,0150 mol/L 𝑀 = 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑀𝑀𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 .𝑉𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 então 0,0150 = 𝑚 111 . 0,25 e assim m = 0,416 g de CaCl2 14) MM = 60 g/mol m = 210 g V = 2000 mL = 2L M = ? 𝑀 = 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑀𝑀𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 .𝑉𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 então 𝑀 = 210 60 . 2 M = 1,75 mol/L Alternativa “c”
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