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IC 609 – Primeira prova – Turma de segunda Todos os cálculos deverão estar demonstrados na íntegra Cálculos: Alcalimetria/Acidimetria a) Como preparar 100,00 mL de uma solução de ácido clorídrico (HCl; 36,5 g mol-1; 37 g 100 g-1; 1,19 g mL-1) com concentração aproximadamente 0,5 mol L-1 a partir do reagente concentrado? 0,5 mol --- 1.000 mL 1 mol --- 36,5 g HCl x --- 100 mL »» x = 0,05 mol 0,05 mol --- y »» x = 1,825 g HCl 37 g HCl --- 100 g solução 1,19 g solução --- 1 mL solução 1,825 g HCl --- z »» z = 4,93 g solução 4,93 g solução --- w »» w = 4,14 mL solução b) Como preparar 250,00 mL de solução com concentração aproximadamente 0,15 mol L-1 a partir da solução preparada no item a? (MV)conc = (MV)diluído (0,5 mol L-1x Vc) = (0,15 mmol mL-1 x 250,00 mL) » Vc = 75,0 mL c) Calcule a concentração exata da solução de ácido clorídrico sabendo que 13,79 mL desta reagiram 20,00 de uma solução de bórax 0,05000 mol L-1. (MV)HCl = (MV)bórax MHCl = 2(20,00 x 0,05000)/13,79 = 0,1450 mol L-1 d) Após ter sido padronizada com bórax, a solução de HCl serviu como padrão secundário na determinação da concentração de uma solução de NaOH com concentração aproximada de 0,1 mol L-1. Calcule a concentração exata da solução de NaOH sabendo que 25,00 mL desta reagiram com 18,28 mL da solução de HCl. (MV)NaOH = (MV)HCl MNaOH = 0,1450 x 18,28)/25,00 = 0,1060 mol L-1 A solução de NaOH agora padronizada foi utilizada nas determinações de ácido acético (60,05 g mol-1) em vinagre, ácido lático (90,08 g mol-1) em leite e da pureza de uma amostra de ácido cítrico (192,124 g mol-1) de acordo com os procedimentos a seguir: e) A amostra de vinagre foi diluída transferindo-se 20,00 mL da amostra original para um balão volumétrico de 100,00 mL. Titulou-se 20,00 mL desta amostra na presença de fenolftaleína gastando-se 8,50 mL de base. Determine a concentração em g CH3COOH/100 mL na amostra original. Proporção de diluição » 1:5 (MV)NaOH = (MV)CH3COOH = 0,1060 x 8,50 = 0,901 mmol x 50 = 4,51 mmol 1.000 mmol --- 60,05 g CH3COOH 4,51 mmol --- x » x = 0,271 g CH3COOH 1 mL de solução concentrada --- 5 mL de solução diluída y --- 20 mL de solução diluída » y = 4 mL de solução concentrada 0,271 g CH3COOH --- 4 mL de solução concentrada z --- 100 mL de solução concentrada » z = 6,76 g CH3COOH/100 mL de solução concentrada f) Calcule o volume de titulante que deve ser gasto na titulação de 20,00 mL de uma amostra de leita longa vida na presença de fenolftaleína e água sabendo que a amostra contém 0,286 g CH3CHOHCOOH/100 mL de leite. 0,286 g CH3CHOHCOOH --- 100 mL de leite x --- 20,00 mL de leite » x = 0,0573 g CH3CHOHCOOH 1.000 mmol --- 90,08 g CH3CHOHCOOH y --- 0,0573 g CH3CHOHCOOH » y = 0,636 mmol (MV)NaOH = (MV)CH3CHOHCOOH = 0,636 mmol Número de mmolNaOH = Cb x Vb » Vb = 0,636/0,1060 » Vb = 9,70 mL g) Sabendo que a pureza de uma amostra de ácido cítrico é de 93%, calcule a massa de amostra a ser titulada de forma a gastar 26,00 mL de titulante na presença de azul de bromotimol como indicador. (MV)NaOH = 3(MV)C6H8O7 = 0,636 mmol » (MV)C6H8O7 = (MV)NaOH/3 = (26,00 x 0,1060) /3 = 0,919 mmol 1.000 mmol --- 192 g 0,176 g --- 93 % 0,919 mmol --- x » x = 0,176 g y --- 100 % » y = 0,190 g Permanganimetria a) Na padronização de uma solução de KMnO4 titulou-se 25,00 mL de Na2C2O4 0,05000 moL L-1 gastando-se 24,10; 23,70 e 23,80 mL. Calcule a concentração exata da solução de KMnO4. (0,5) A solução de KMnO4 foi utilizada na determinação do teor de água oxigenada (H2O2; 34,0147 g mol-1) comercial. Tendo em vista que a amostra foi diluída Vmédio = (24,10; 23,70 e 23,80)/3 = 23,87 mL MKMnO4 = 2(25,00 x 0,05000)/(5 x 23,87) = 0,02095 moL L-1 b) 15 vezes, calcule o volume de titulante a ser gasto na titulação de 20,00 mL da amostra diluída sabendo que a amostra original contém 10 volumes de O2. (1,5) FD = 15 11,2 vol O2 --- 1 moL L-1 10 vol O2 --- x » x = 0,893 moL L-1 : 15 = 0,05952 moL L-1 MH2O2 = 0,05952 = 5 (0,02095 x VKMnO4)/2 x 20,00 » VKMnO4 = 4,54 mL c) Calcule a pureza de uma amostra de sulfato ferroso (151,90 g mol-1) cujo título é 10 g L-1 sabendo que 20,00 mL da amostra foi titulada com o KMnO4 padronizado na presença de azul de bromotimol gastando- se 8,00 mL de titulante. (1,0) (MV)Fe = 5(MV) KMnO4 = 5(0,02095 x 8,00) = 0,838 mmol 1.000 mmol --- 151,908 g 10 g --- 1.000 mL 0,838 mmol --- x » x = 0,127 g y --- 20,00 mL » y = 0,2 g 0,127 g --- 0,2 g z --- 100 g » z = 63,5 g FeSO4/100 g amostra Questões teóricas: a) A água adicionada ao Erlenmeyer na determinação de ácido lático configura uma diluição? Justifique a sua resposta. Não configura diluição porque o número de mmol ácido lático levado ao Erlenmeyer pela pipeta foi titulado. A concentração de ácido lático se altera, sofrendo diminuição, mas o número de mmol, não. b) Explique por que na permanganimetria as reações se dão em meio fortemente ácido. Porque em meio fortemente ácido o manganês sofre redução de Mn+7 (violeta) para Mn+2 (incolor) dispensando o uso de indicador já que o próprio permanganato de potássio atua como indicador.