ED5 Volumetria ácido-base Química Analítica

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Lista de exercícios de Química Analítica Aplicada com respostas: 05/05/2022 
 
Prof.: Ronaldo Nascimento 
Aluno(a): 
 
1- Unidade de Concentração e preparo de solução 
 
I) Calcule a concentração molar e normal do ácido fosfórico comercial (H3PO4, p= 99%, 
d=1,85 g/ml, MM= 60 g/mol) (R= 18,67 mol/L e 56,066 eq/L) 
II) Um analista farmacêutico preparou uma solução estoque HCl, em seguida padronizou-
a com 0,2206 g de Na2CO3 (padrão primário). Nesta titulação requereu-se 38,5 mL de 
HCl. Determine a concentração molar da solução de HCl. (R= 0,1081 mol/L) 
2HCl + Na2CO3(aq) 2NaCl + H2CO3 
III) Quantos mols (ou massa) de NaOH 1,0 mol/L precisam ser adicionados a 475 ml de 
água para se obter uma solução cujo pH seja 10,90? (0,38 mols de NaOH ou 380 ml de 
NaOH 1 mol/L) 
IV) Uma porção de 50,0 mL de solução de HCl requereu 29,71 mL de Ba(OH)2 0,01963 
mol L–1 para alcançar o ponto final usando o verde de bromocresol como indicador. 
Calcular a molaridade do HCl. ( R= 0,02329 mol/L) 
Reação: Ba(OH)2 + 2HCl BaCl2 + 2H2O 
2-Soluão Tampão/hidrólise 
I) Qual é o pH de cada um dos seguintes dos tampões: 
• CH3COOH 0,4 mol/L + CH3COONa 0,4 mol/L; Ka= 1,75 x10-5) 
• NH3 0,7 mol/L + NH4NO3 0,7 mol/L; Kb= 1,8 x10-5 
• H2CO3 0,1 mol/L + NaHCO3 0,1 mol/L; Ka1= 10-6,38) 
• NaHCO3 0,1 mol/L + Na2CO3 0,05 mol/L; Ka2 = 10-7,70 
 
II) Calcule a variação de pH após adição, de 10 mmols de HCl em cada solução: 
 a) 100 mL: (água) 
 b) 100 mL (CH3COOH 0,1M + CH3COONa 0,1M ) 
 
III) O sangue humano tem um pH invariavelmente próximo de 7,4. O mesmo é 
controlado pelos sistemas; 
 H2PO4- ↔ HPO42- + H+ , pKa2 = 7,70 
 H2CO3 ↔ HCO3- + H+ , pKa1 = 6,38 
Afonso herencia Saraiva Junior - 510864
Calcule as relações [H2CO3]/[HCO3-] e [H2PO4]/[HPO42-], no sangue, que apresentam 
este pH?. 
IV) Um químico farmacêutico preparou 1 litro de solução tampão com a mistura de 1,4 
moles de dihidrogenofosfato (NaH2PO4 ) e 3,4 moles de fosfato dissódico (Na2HPO4). 
Qual o pH desta solução tampão. Considere Ka2 = 6,34 x 10-8, a 25oC. ( R; pH=7,58) 
 
V) Os atletas podem usar o equilíbrio ácido carbônico/bicarbonato para melhora seu 
rendimento. 
H2CO3 (aq) ↔ H+ + HCO3-, Ka1 = 10-6,3 
Atividade física extenuante produz altos níveis de ácido lático, CH3CH(OH)COOH, e 
isso diminui o pH do sangue causando câimbras musculares. Assim, pode-se utilizar 
alguns métodos para elevar o pH do sangue, contribuindo para neutralizar a acidez do 
ácido lático. Neste contexto a mistura de 0,10 mmoles de ácido lático e 0,20 mmoles de 
bicarbonato, em 1 litro de solução, gera um tampão com qual valor de pH? (R, pH = 6,3) 
Considere a reação: 
H2CO3 (aq) ↔ H+ + HCO3-, 
pK1 = 6,3. 
 
3- Indicador/Curva de titulação ácido-base 
I) O KHin de um indicador é 2,0 x 10-6. A cor da forma Hin é verde e de In- é vermelho. 
Algumas gotas de indicador foram adicionadas a uma solução de HCl, a qual foi titulada 
com uma solução de NaOH. Sabendo que na faixa de transição de cor temos, pH = pKHin 
±1, qual a cor residual da solução, e que valor de pH mudará de cor? 
 
II) O KHin de um indicador é 2,0 x 10-6. A cor da forma Hin é verde e de In- é vermelho. 
Algumas gotas de indicador foram adicionadas a uma solução de HCl, a qual foi titulada 
com uma solução de NaOH. Sabendo que na faixa de transição de cor temos, pH = pKHin 
±1, qual a cor residual da solução, e que valor de pH mudará de cor? 
 
HIn ↔ H+ + In- 
Ka = [H+][In-]/[Hin] 
 
 
III) A inclinação da curva de titulação é suave na região em se tem tampão, porém 
máxima no ponto de equivalência. Esses conhecimentos informam sobre a exequibilidade 
da titulação, ou seja, se a variação de pH o ponto de equivalência é suficiente para permitir 
o uso de um indicador. Neste contexto a figura abaixo mostra as curvas de titulação de 50 
mL de ácido acético 0,1 mol L-1 , e de 50 mL HCl 0,1 mol L-1, com NaOH 0,1 mol L-1. 
a) Especifique cada ácido na figura. 
b) Calcule o pH téorico no ponto de equivalencia para Justificar a escolha do indicador 
adequado com cálculos. 
 
 
 
IV) Aminoácidos são constituintes das proteínas e tem um grupo ácido tipo carboxílico 
(-COOH), um grupo básico amina (NH2) e um grupo substituinte variável (R). São 
considerados ácidos polipróticos e anfipróticas (pode doar ou receber prótons). A 
estrutura resultante em meio aquoso, com sítios positivos e negativos, é chamada de 
zwitterion (NH3+CH2COO- ), o qual se comporta como um anfólito. Por exemplo, numa 
solução aquosa simples de glicina predominam os equilíbrios: 
 
Da curva de titulação estime: 
a) Os valores de pK1 e pK2 
b) O valor do pH isoelétrico da glicina. 
1. Unidade de concentração e preparo de solução :
I. dados : ① 1,85g/mal→ 100% .:p = 1,8315g /ml
p = 99% p
→ 99%
D= 1,85 glml ② Mim = 1,8315--18,689 mal/ L
MM - 60g/mal MM
- V 98.1.10-b
③ N=m_ , onde Eq-MI = 938--32,667 : N -1-8315 = 56,07 aq/L
Nox
Eq - V 32,667>1.10-3
I. 2H01- Naaco }→ 2Nacltltacoz ① 1 moldeNaacoz→ 106g i. ✗ = 2,0810
- >
mals
dadas: 0,2206g deNaacoz
× → 0,2206g
38,5mL de HQ N - m-i.m-n.MN = 2. 2,0810%36,5=0,15184 g
MM
Mãe - m_= -0.1¥ = 0,1081 mal / L .
MMV 36,5 . 38,510-3
II. dados: ① POH = - lag [OH] ② 7,9410
-"mds -1000ml
NAOH 1,0 mal / L [0/4]=10
-
P"
×
→ 475mL
475mL de Hao [041=7,9410-4molll i. ✗ =3
,
77.10
- "
mols.de NAOH
pH -10,9 ; POH - 3,1 ou 0,377mmolsede NAOH
II. Balada -12ha→Balla + 2H20
① 0,01963mmol → 1000mL i. ✗ = 5,8310
- "
mal de Balada
✗
→
29,71mL
③ 1 molde Balada→ 2molsdeHQ.i.ly- 1,1710-3molde HA
5)83.10-4 mols → y
③ 1,1710-3 mal de HQ→ 50mL i. 3=0,023 mal / L
z
→1000mL
2. Solução tampão/hidrólise :
I. a
. CHZCOOH 0,4mal/L + CH}COONa 0,4 mal/ L ; Ka= 1,75 - 10
- °
:
pH = pka+ logGolf = - lag 1. 75.10-5 + log 01 = 4,76
[ácido] 0,4
b. NH} 0,7mal / L + NHUNO } 0,7mal/L ; kb = 1,810-5 :
POH = pkb + log Isaf = - lag 1,8-10-5 + logOI = 4,74
[base] 0,7
c. Hacoz 0,1 mal/ L + NaHCO} 0,1 mal / L ; Ka,= 10
- "°
:
pH = - lag 10
- ↳38
+ logOI = 6,38
011
d. NaHCO3 0,1 mal / L + Na 2003 0,05mal / L ; Kaa= 10-7
"
:
pH = - lag 10
- ""
+ log 0,00¥ = 7,4
I. a. 100mL de Hao :
[H] = 10mmol = 0,1 mal / L . . . pH = -lag[H] = 1 . Portanto DPH = 7-1=6 .
100 me
b. 100mL de ( CH3COOH 0,1 M + CH300Na 0,1M) :
[CHZCOOH ]me=0,1+10.10-3--1,1 -10-3mal/ L
100mL Portanto : ApH = 4,75-4,66
[CHOSCOOH]je 0,1-1010-3--0,910
- 3
mal/ L = 0,09
100mL
pH , = 4,75*1=475 ; pH a
= 4,75- lag 1%41*-33-0=4,66
#
. a. [Halos] / [Hcoz ] : pH =pKa- lag [Ha b. [HaPOD / [HPOã
2
] : logChapado = 7,7 - 7,4
[HCO3-] [HPO 4-
2]
logCHACE= pka- pH
logCHAPEL = 0,3[HCO3- ]
logChacais = 6,38-7,4 [HPOu
-2]
[ HCO3- ]
%EF.io .↳¥%÷→ ."
EEE "
II. dados : pH = pkaa - lag [NaaHPQ]_=-lag 6,3410-8 - lag¥4
=
[NaHapoy] = 1,4 mal/L [NaHapoy]
[Na#Poy] = 3,4 mal/L pH = 7,198 + 0,385
Kaa= 6,34 . 10
- °
pH= 7,583
I. dados:
[CHZCHCOOH 1--0,1%01--0>-3 = 0,1M PH
= pks-logcaeidolatr.com = 6,3 - logOI = 6,6 .
[ bicarbonato ] 0,2
[Heosi ] =
qq.jo?-=Q2MpKs--
6,3
3. Indicador / luva detitulação ácida- base :
I
-
dados: ① pH= pka± 1 ②Ê÷,
" Ê÷÷,
=
?:*: '
Kain = 2.10
- °
pH = - log 2.10-b
±1
pH = 6,7 ou 4,7
③ A coloração observadaé a vermelha . Para haver uma mudança , o pH
deve variar para pH
= 6
, ficando na coloração laranja . Considerando
I. Repetida o clorofenol .
II.a. A seção a- é referente ao ácido acético e a seção b- é referenteao ácido clorídrico .
b.④ [CH,COO
-
7-homme= 5-10-2mal / L
100mL
② kb --2.1 = -1-107
"
5.10-2 475.10-5
"ʰ÷ •= 1,4%91%-5 i. se
= 5
,
35.10-b
③ POH = - log 5 , 35.10-b = 5,27
logo , pH = 8,73
④ O indicador recomendado é o fenolftaleína .
II. a .pk, = 2,3 ; pk a = 9,7
b. pH i = 6