QUÍMICA ANALÍTICA

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QUÍMICA ANALÍTICA - C (2022.ABR)
Aula 1.1 - Bases teóricas da análise qualitativa: soluções aquosas de substâncias inorgânicas
Desafio: A capacidade de solubilidade química de uma substância submetida à alteração de temperatura não é linear. A variação da capacidade de solubilidade, em função da temperatura, é conhecida por curva de solubilidade. A maioria das substâncias sólidas tem o seu coeficiente de solubilidade aumentado com a elevação da temperatura. Assim, a solubilidade de cada material ocorre de maneira proporcional, conforme a temperatura. Cada substância possui uma curva de solubilidade própria para um determinado solvente.
a) Qual das substâncias tem sua solubilidade diminuída com a elevação da temperatura?
b) Qual é a máxima quantidade de A que conseguimos dissolver em 100g de H2O a 20ºC?
c) Considerando apenas as substâncias B e C, qual delas é a mais solúvel em água?
d) Considerando apenas as substâncias A e B, qual delas é a mais solúvel em água?
Resposta: 
a) A única curva descendente é a da substância A, o que indica que sua solubilidade diminui com a elevação da temperatura.
b) Observando o gráfico, percebe-se que a 20ºC é possível dissolver 60g de A em 100g de água, sendo esse seu coeficiente de solubilidade.
c) Em qualquer temperatura, a substância B é a mais solúvel (a curva de B está sempre acima da curva de C).
d) As curvas de A e B se cruzam aproximadamente a 40ºC, indicando que, a essa temperatura, essas substâncias apresentam a mesma solubilidade. Para temperaturas inferiores a 40ºC, a solubilidade de A é maior que a de B; enquanto a temperaturas superiores a 40ºC, a solubilidade de B é maior que a de A.
Exercícios:
1. 
A maior parte das reações químicas ocorre entre íons e moléculas dissolvidos em água. É correto afirmar que a principal característica de uma solução aquosa é:
A. 
ser sempre uma mistura homogênea.
As soluções são sempre misturas homogêneas. O soluto pode ser um sólido ou líquido dissolvido em água, composto por uma única fase. As soluções nunca serão heterogêneas. O coeficiente de solubilidade representa a capacidade máxima do soluto que se dissolve em uma determinada quantidade de solvente.
B. 
o soluto sempre ser um líquido.
As soluções são sempre misturas homogêneas. O soluto pode ser um sólido ou líquido dissolvido em água, composto por uma única fase. As soluções nunca serão heterogêneas. O coeficiente de solubilidade representa a capacidade máxima do soluto que se dissolve em uma determinada quantidade de solvente.
C. 
ser um sistema com mais de uma fase.
As soluções são sempre misturas homogêneas. O soluto pode ser um sólido ou líquido dissolvido em água, composto por uma única fase. As soluções nunca serão heterogêneas. O coeficiente de solubilidade representa a capacidade máxima do soluto que se dissolve em uma determinada quantidade de solvente.
D. 
ser homogênea ou heterogênea, dependendo das condições de pressão e temperatura.
As soluções são sempre misturas homogêneas. O soluto pode ser um sólido ou líquido dissolvido em água, composto por uma única fase. As soluções nunca serão heterogêneas. O coeficiente de solubilidade representa a capacidade máxima do soluto que se dissolve em uma determinada quantidade de solvente.
E. 
o coeficiente de solubilidade representa a capacidade mínima do soluto que se dissolve em uma determinada quantidade de solvente.
As soluções são sempre misturas homogêneas. O soluto pode ser um sólido ou líquido dissolvido em água, composto por uma única fase. As soluções nunca serão heterogêneas. O coeficiente de solubilidade representa a capacidade máxima do soluto que se dissolve em uma determinada quantidade de solvente.
2. 
A dissociação e a ionização são de grande importância para o favorecimento da ocorrência de reações. Sobre a reação abaixo, o que se pode concluir?
H3PO4 + 3H2O → 3H3O+ + PO43-
A. 
Trata-se de dissociação iônica. ​​​​​​​
A equação trata-se de ionização total, formando três moléculas do cátion hidroxônio. A dissociação iônica é a separação dos íons de substâncias iônicas, originando uma solução eletrolítica, ou seja, que conduz eletricidade. A reação trata-se de ionização total e produz o ânion ortofosfato.
B. 
Formam três moléculas de hidroxila.
A equação trata-se de ionização total, formando três moléculas do cátion hidroxônio. A dissociação iônica é a separação dos íons de substâncias iônicas, originando uma solução eletrolítica, ou seja, que conduz eletricidade. A reação trata-se de ionização total e produz o ânion ortofosfato.
C. 
Trata-se de ionização total, formando o cátion hidroxônio.
A equação trata-se de ionização total, formando três moléculas do cátion hidroxônio. A dissociação iônica é a separação dos íons de substâncias iônicas, originando uma solução eletrolítica, ou seja, que conduz eletricidade. A reação trata-se de ionização total e produz o ânion ortofosfato.
D. 
Trata-se de ionização e produz o ânion fosfeto.
A equação trata-se de ionização total, formando três moléculas do cátion hidroxônio. A dissociação iônica é a separação dos íons de substâncias iônicas, originando uma solução eletrolítica, ou seja, que conduz eletricidade. A reação trata-se de ionização total e produz o ânion ortofosfato.
E. 
Trata-se de uma ionização total e produz um ânion monovalente. ​​​​​​​
A equação trata-se de ionização total, formando três moléculas do cátion hidroxônio. A dissociação iônica é a separação dos íons de substâncias iônicas, originando uma solução eletrolítica, ou seja, que conduz eletricidade. A reação trata-se de ionização total e produz o ânion ortofosfato.
3. 
Algumas substâncias químicas são conhecidas por nomes populares. Assim tem-se, por exemplo, sublimado corrosivo (HgCl2), cal viva (CaO), potassa cáustica (KOH) e espírito de sal (HCl). O sublimado corrosivo, a cal viva, a potassa cáustica e o espírito de sal pertencem, respectivamente, às funções:
A. 
ácido, base, óxido e ácido.
HgCl2: sal; CaO: óxido; KOH: base; HCl: ácido.
Ácidos são todos os compostos que, dissolvidos em água, sofrem ionização, liberando, como único cátion, o íon H+.
Bases são todos os compostos que por dissociação originam como único ânion o OH-, hidroxila ou oxidrila, em solução aquosa.
Sais são compostos iônicos obtidos pela reação de um ácido com uma base (reação de neutralização ou salificação), juntamente com a formação de água.
Quando o oxigênio se combina com metais que têm energias de ionização baixas, ou seja, os dos grupos 1 e 2 e o alumínio, ocorre a formação dos óxidos.
B. 
sal, sal, base e ácido.
HgCl2: sal; CaO: óxido; KOH: base; HCl: ácido.
Ácidos são todos os compostos que, dissolvidos em água, sofrem ionização, liberando, como único cátion, o íon H+.
Bases são todos os compostos que por dissociação originam como único ânion o OH-, hidroxila ou oxidrila, em solução aquosa.
Sais são compostos iônicos obtidos pela reação de um ácido com uma base (reação de neutralização ou salificação), juntamente com a formação de água.
Quando o oxigênio se combina com metais que têm energias de ionização baixas, ou seja, os dos grupos 1 e 2 e o alumínio, ocorre a formação dos óxidos.
C. 
ácido, base, base e sal.
HgCl2: sal; CaO: óxido; KOH: base; HCl: ácido.
Ácidos são todos os compostos que, dissolvidos em água, sofrem ionização, liberando, como único cátion, o íon H+.
Bases são todos os compostos que por dissociação originam como único ânion o OH-, hidroxila ou oxidrila, em solução aquosa.
Sais são compostos iônicos obtidos pela reação de um ácido com uma base (reação de neutralização ou salificação), juntamente com a formação de água.
Quando o oxigênio se combina com metais que têm energias de ionização baixas, ou seja, os dos grupos 1 e 2 e o alumínio, ocorre a formação dos óxidos.
D. 
sal, óxido, base e ácido.
HgCl2: sal; CaO: óxido; KOH: base; HCl: ácido.
Ácidos são todos os compostos que, dissolvidos em água, sofrem ionização, liberando, como único cátion, o íon H+.
Bases são todos os compostos que por dissociação originam como único ânion o OH-, hidroxila ou oxidrila, em soluçãoaquosa.
Sais são compostos iônicos obtidos pela reação de um ácido com uma base (reação de neutralização ou salificação), juntamente com a formação de água.
Quando o oxigênio se combina com metais que têm energias de ionização baixas, ou seja, os dos grupos 1 e 2 e o alumínio, ocorre a formação dos óxidos.
E. 
ácido, base, sal e óxido.
HgCl2: sal; CaO: óxido; KOH: base; HCl: ácido.
Ácidos são todos os compostos que, dissolvidos em água, sofrem ionização, liberando, como único cátion, o íon H+.
Bases são todos os compostos que por dissociação originam como único ânion o OH-, hidroxila ou oxidrila, em solução aquosa.
Sais são compostos iônicos obtidos pela reação de um ácido com uma base (reação de neutralização ou salificação), juntamente com a formação de água.
Quando o oxigênio se combina com metais que têm energias de ionização baixas, ou seja, os dos grupos 1 e 2 e o alumínio, ocorre a formação dos óxidos.
4. 
A uma solução de cloreto de sódio foi adicionado um cristal desse sal e verificou-se que não se dissolveu, provocando, ainda, a formação de um precipitado. Pode-se inferir que a solução original era:
A. 
estável.​​​​​​​
Essa solução era supersaturada, ou seja, possuía mais soluto dissolvido do que deveria ter em condições normais. Esse tipo de solução é instável, assim, qualquer perturbação, como adicionar um cristal, faz com que o soluto em excesso se precipite.
As demais alternativas estão incorretas pois: a solução estável é a solução não saturada; em soluções diluídas a quantidade de soluto é menor em relação ao solvente; a solução saturada é a que contém a máxima quantidade de soluto numa dada quantidade de solvente; em soluções concentradas a quantidade de soluto é maior que a de solvente.
B. 
diluída.
Essa solução era supersaturada, ou seja, possuía mais soluto dissolvido do que deveria ter em condições normais. Esse tipo de solução é instável, assim, qualquer perturbação, como adicionar um cristal, faz com que o soluto em excesso se precipite.
As demais alternativas estão incorretas pois: a solução estável é a solução não saturada; em soluções diluídas a quantidade de soluto é menor em relação ao solvente; a solução saturada é a que contém a máxima quantidade de soluto numa dada quantidade de solvente; em soluções concentradas a quantidade de soluto é maior que a de solvente.
C. 
saturada.
Essa solução era supersaturada, ou seja, possuía mais soluto dissolvido do que deveria ter em condições normais. Esse tipo de solução é instável, assim, qualquer perturbação, como adicionar um cristal, faz com que o soluto em excesso se precipite.
As demais alternativas estão incorretas pois: a solução estável é a solução não saturada; em soluções diluídas a quantidade de soluto é menor em relação ao solvente; a solução saturada é a que contém a máxima quantidade de soluto numa dada quantidade de solvente; em soluções concentradas a quantidade de soluto é maior que a de solvente.
D. 
concentrada.
Essa solução era supersaturada, ou seja, possuía mais soluto dissolvido do que deveria ter em condições normais. Esse tipo de solução é instável, assim, qualquer perturbação, como adicionar um cristal, faz com que o soluto em excesso se precipite.
As demais alternativas estão incorretas pois: a solução estável é a solução não saturada; em soluções diluídas a quantidade de soluto é menor em relação ao solvente; a solução saturada é a que contém a máxima quantidade de soluto numa dada quantidade de solvente; em soluções concentradas a quantidade de soluto é maior que a de solvente.
E. 
supersaturada. ​​​​​​​​​​​​​​
Essa solução era supersaturada, ou seja, possuía mais soluto dissolvido do que deveria ter em condições normais. Esse tipo de solução é instável, assim, qualquer perturbação, como adicionar um cristal, faz com que o soluto em excesso se precipite.
As demais alternativas estão incorretas pois: a solução estável é a solução não saturada; em soluções diluídas a quantidade de soluto é menor em relação ao solvente; a solução saturada é a que contém a máxima quantidade de soluto numa dada quantidade de solvente; em soluções concentradas a quantidade de soluto é maior que a de solvente.
5. 
As funções inorgânicas são os grupos de compostos inorgânicos que apresentam características semelhantes. Considerando a equação química Cl2O7 + 2 NaOH → 2 NaClO4 + H2O, os reagentes e produtos pertencem, respectivamente, às funções:
A. 
óxido, base, sal e óxido.
Cl2O7: óxido (composto formado por dois elementos, sendo que o mais eletronegativo deles é o oxigênio).
NaOH: base (composto que se dissocia em água e libera íons, dos quais o único ânion é o hidróxido, OH-: NaOH → Na+ + OH-).
NaClO4: sal (composto que, em solução aquosa, sofre dissociação iônica, liberando pelo menos um cátion diferente do H+ e um ânion diferente do OH-).
H2O: óxido.
B. 
sal, base, sal e hidreto.
Cl2O7: óxido (composto formado por dois elementos, sendo que o mais eletronegativo deles é o oxigênio).
NaOH: base (composto que se dissocia em água e libera íons, dos quais o único ânion é o hidróxido, OH-: NaOH → Na+ + OH-).
NaClO4: sal (composto que, em solução aquosa, sofre dissociação iônica, liberando pelo menos um cátion diferente do H+ e um ânion diferente do OH-).
H2O: óxido.
C. 
ácido, sal, óxido e hidreto.
Cl2O7: óxido (composto formado por dois elementos, sendo que o mais eletronegativo deles é o oxigênio).
NaOH: base (composto que se dissocia em água e libera íons, dos quais o único ânion é o hidróxido, OH-: NaOH → Na+ + OH-).
NaClO4: sal (composto que, em solução aquosa, sofre dissociação iônica, liberando pelo menos um cátion diferente do H+ e um ânion diferente do OH-).
H2O: óxido.
D. 
óxido, base, óxido e hidreto.
Cl2O7: óxido (composto formado por dois elementos, sendo que o mais eletronegativo deles é o oxigênio).
NaOH: base (composto que se dissocia em água e libera íons, dos quais o único ânion é o hidróxido, OH-: NaOH → Na+ + OH-).
NaClO4: sal (composto que, em solução aquosa, sofre dissociação iônica, liberando pelo menos um cátion diferente do H+ e um ânion diferente do OH-).
H2O: óxido.
E. 
base, ácido, óxido e óxido.
Cl2O7: óxido (composto formado por dois elementos, sendo que o mais eletronegativo deles é o oxigênio).
NaOH: base (composto que se dissocia em água e libera íons, dos quais o único ânion é o hidróxido, OH-: NaOH → Na+ + OH-).
NaClO4: sal (composto que, em solução aquosa, sofre dissociação iônica, liberando pelo menos um cátion diferente do H+ e um ânion diferente do OH-).
H2O: óxido.
Aula 1.2 - Reações de precipitação, de complexação e de oxidorredução
Desafio: Na química analítica qualitativa, as reações de oxirredução também podem ser utilizadas para que ocorra a solubilização de determinadas substâncias. A temperatura exerce fundamental papel para que isso ocorra, pois a maioria das substâncias aumenta sua solubilidade com a elevação da temperatura.
Na execução de um determinado método em laboratório, você utiliza uma reação de oxirredução para solubilizar sulfeto de cobre (CuS) precipitado em água, com uma solução aquosa de ácido nítrico (HNO3). Essa reação é necessária, pois você sabe que os sulfetos como o CuS são insolúveis em água (salvo exceções) e uma reação de oxirredução auxilia na sua dissolução. A equação iônica que representa a transferência de elétrons entre as substâncias químicas na reação com o fornecimento de calor é a seguinte: ​​​​​​
3Cu(s) + 2NO-(aq) + 8H+(aq)  3Cu2+(aq) + 3S(aq) + 2NO(aq) + 4H2O(l)
​​​​​​​
Como você é um profissional dedicado, resolve explorar mais essa reação de oxidação em equilíbrio, já que fenômenos assim são frequentes em atividades de laboratório e no preparo de soluções. É a primeira vez que você a executa e quer buscar mais informações sobre ela fazendo previsões qualitativas.
Considerando que a reação ocorre com o fornecimento de calor, a uma temperatura de 40ºC, o que ocorre com o equilíbrio da equação química se a solução for resfriada a uma temperatura de 23ºC?
Se for adicionado mais CuS precipitado em água, na temperaturade 23ºC, o que ocorre com o equilíbrio químico?
Quem é o agente oxidante e o agente redutor na reação?
Resposta: A temperatura é um fator que altera o equilíbrio das reações químicas e não é diferente com a reação de oxirredução em equilíbrio. Como a reação ocorre através de um processo endotérmico, ou seja, é preciso fornecer energia em forma de calor para que a reação ocorra, se for resfriado a qualquer temperatura menor que 40ºC, o equilíbrio se deslocará no sentido de ajustar essa perda de energia em forma de calor, para aliviar esse “estresse”. Assim, o equilíbrio será deslocado no sentido exotérmico, ou seja, no sentido que libera energia em forma de calor, e pode ocorrer novamente a precipitação do CuS e formação de ácido nítrico que não reagiu. Essa perturbação no sistema altera a constante de equilíbrio da equação em que Kc passa a ter um novo valor.
Como a reação química sofre deslocamento para o sentido dos reagentes e o Kc é alterado, se for adicionado mais soluto CuS na solução na temperatura de 23ºC, não ocorrerá nenhuma modificação no equilíbrio, apenas aumentará a quantidade de CuS precipitado no meio. Esse aumento não será advindo do deslocamento do equilíbrio no sentido dos reagentes, mas sim da quantidade adicional introduzida no sistema. Essa falta de alteração no equilíbrio ocorre porque as reações entre as substâncias ocorrem apenas na temperatura de 40ºC e o reagente adicionado está na forma sólida, e as substâncias na forma sólida não são consideradas na constante de equilíbrio.
Na reação, o ácido nítrico oxida o íon sulfeto a enxofre e o íon cobre passa para a solução. Assim, o agente redutor é o ácido nítrico, ou o íon nitrato, e o agente oxidante é o sulfato de cobre, ou o cobre metálico.    
Exercícios:
1. O ácido nítrico, HNO3, é um excelente agente oxidante do cobre metálico. Conforme a reação iônica de oxirredução abaixo, indique qual substância é oxidante e qual é reduzida, bem como quem é o agente oxidante e quem é o agente redutor.
Cu(s) + 2 NO3-(aq) + 4 H+ → Cu2+(aq) + 2 NO2(g) + 2 H2O(l)​​​​​​​​​​​​​​​​
A. 
Cu e o íon nitrato possuem a habilidade de ser oxidante e redutor ao mesmo momento e da mesma forma são agentes oxidantes e redutores.​​​​​​​
B. 
Cu é oxidado e é o agente oxidante; íon nitrato é reduzido e é o agente redutor.​​​​​​​
C. 
Cu é reduzido e é o agente oxidante; íon nitrato é oxidado e é o agente redutor.​​​​​​​
D. 
Cu é reduzido e é o agente redutor; íon nitrato é oxidado e é o agente oxidante.​​​​​​​
E. 
Cu é oxidado e é o agente redutor; íon nitrato é reduzido e é o agente oxidante.
Cu é oxidado e é agente redutor; íon nitrato é reduzido e é o agente oxidante.
Em reação com cobre metálico, o ácido oxida o cobre metálico, formando nitrato de cobre (II), e o íon nitrato do HNO3 é reduzido ao gás castanho NO2. O NO3- nitrogênio foi reduzido de -1 a 0 em NO2; consequentemente, o íon nitrato na solução ácida é um agente oxidante. O cobre metálico, como todos os metais, é o agente redutor; aqui cada átomo do metal fornece dois elétrons para produzir o íon Cu2+. Na reação do cobre com ácido nítrico, os metais são oxidados. Isso é típico de muitos metais, que em geral são bons agentes redutores. Certamente, os metais alcalinos e alcalinos terrosos são agentes redutores especialmente bons.
O número de oxidação do Cu muda de 0 para +2. O Cu é oxidado a Cu²⁺ e é agente redutor.
​​​​​​​
O NO3⁻ muda o número de oxidação de -1 para 0. O NO3⁻ é reduzido a NO2 e é o agente oxidante.
​​​​​​​
2. 
Calcule a solubilidade de BaSO4 a 25˚C, sabendo que o produto de solubilidade que é igual a 1,0 × 10-10 e a reação em equilíbrio é:   
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​
A. 
1,0 × 10-10 mols/L.
B. 
1,0 × 10-15 mols/L.
C. 
1,0 × 10-5 mols/L.
A solubilidade de BaSO4 a 25ºC é 1,0 × 10-5 mols/L.
Observamos que cada mol de BaSO4  dissolvido forma 1 mol de íon Ba2+ e 1 mol de íon SO4-2. Então, se a solubilidade do BaSO4 é 1 mol/L, ou melhor, S mols/L:
[Ba2+] = [SO4-2] = S mol/L
Substituindo-se esses valores na equação do produto de solubilidade do BaSO4, temos:
Kps = [Ba2+] [SO4-2]
Kps = S · S
Kps = S2
​​​​​​​1,0 x 10-5 mol/L = S
D. 
1,0 × 10-1 mols/L.
E. 
1,0 × 10-20 mols/L.
3. 
O cromato de prata sólido é adicionado à água pura a 25oC. Parte do sódio permanece não dissolvido no fundo do frasco. A mistura é agitada por vários dias para ter certeza de que o equilibro dentre Ag2CrO4(s) não foi dissolvido e a solução foi atingida. A análise da solução em equilíbrio mostra que a concentração de seus íons prata é 1,3 x 10-4 mol/L. Supondo que Ag2CrO4 dissocia-se completamente em água e que não existem outros equilíbrios importantes envolvendo íons Ag+ ou CrO42-, calcule a concentração dos íons CrO42- e a seguir o  Kps para o composto Ag2CrO4.
Ag2CrO4(s) ↔ 2Ag+(aq) + CrO42-(aq)              Kps = [Ag+]2 [CrO42-]​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​
A. 
Concentração Ag2CrO4 = 8,2 x 10-6 mol/L; Kps = 1,0 x 10-10.​​​​​​
B. 
Concentração Ag2CrO4 = 6,5 x 10-5 mol/L; Kps = 1,1 x 10-12.
Concentração Ag2CrO4 = 6,5 x 10-5 mol/L; Kps = 1,1 x 1012.
Foi fornecida a concentração no equilíbrio do íon prata em uma solução saturada de cromato de prata. A partir disso, pode-se determinar o valor da constante do produto de solubilidade para a dissolução de cromato de prata. A equação do equilíbrio e a expressão para Kps são:
​​​​​​   Ag2CrO4(s) ↔ 2Ag+(aq) + CrO42-(aq)    
 Kps = [Ag+]2 [CrO42-]
Sabe-se que, no equilíbrio, [Ag+] = 1,3 x 10-4 mol/L. Todos os íons Ag+ e  CrO4-2 em solução são provenientes de Ag2CrO4, que se dissolve. A partir da fórmula química do cromato de prata, sabe-se que devem existir 2 íons Ag+ em solução para cada íon CrO42- em solução. Consequentemente, a concentração de CrO42- é a metade da concentração de Ag+.
​​​​​​​​​​​​​​
Você pode agora calcular o valor de Kps:
Kps = [Ag+]2 [CrO42-] = (1,3 x 10-4)2 · (6,5 x 10-5) = 1,1 x 10-12
​​​​​​
C. 
Concentração Ag2CrO4 = 5 x 10-12 mol/L; Kps = 3,1 x 10-8.​​​​​​
D. 
Concentração Ag2CrO4 = 3,5 x 10-7 mol/L; Kps = 7,5 x 10-15.​​​​​​
E. 
Concentração Ag2CrO4 = 7,3 x 10-2 mol/L; Kps = 2,8 x 10-6.
4. 
O trifluoreto de nitrogênio (NF3) e o diclorometano (CH2Cl2) são polares? Caso afirmativo, indique os polos positivos e negativos da molécula e se são solúveis em água.
A. 
Não são polares e assim não se dissolvem em água.
B. 
NF3: N (-δ)―F(+δ) e em CH2Cl2: H (-δ)―C(+δ)  e C(+δ)―Cl(-δ). Ambas são moléculas polares e não tendem a se dissolver em água.
C. 
NF3: N (+δ)―F(-δ) e em CH2Cl2: H (+δ)―C(-δ)  e C(+δ)―Cl(-δ). Ambas são moléculas polares e tendem a se dissolver em água.
NF3: N (+δ)―F(-δ) e em CH2Cl2: H (+δ)―C(-δ)  e C(+δ)―Cl(-δ). Ambas são moléculas polares e tendem a se dissolver em água.
Para resolver essa questão, é preciso determinar sua estrutura. NF3 tem estrutura piramidal. Como F é mais eletronegativo do que N, cada ligação é polar, sendo o lado mais negativo o átomo de F. isso significa que a molécula NF3, como um todo, é polar.
Como a molécula de NH3 é polar e a água também é uma molécula polar, essa substância será solúvel em água.
Em CH2Cl2 as eletronegatividades estão na ordem Cl (3,0) > C (2,5) > H (2,1). Isso significa que as ligações são polares, H (+δ)―C(-δ)  e C(+δ)―Cl(-δ), com um vetor resultante para longe dos átomos de H e em direção aos átomos de Cl. Embora a geometria dos pares de elétrons em torno do átomo de C seja tetraédrica, as ligações polares não podem ser totalmente simétricas em seu arranjo. A molécula de CH2Cl2 deve ser polar, com a extremidade negativa nos dois átomos de Cl e a extremidade positiva nos átomos de H.
Como CH2Cl2 é polar, também tende a se dissolver em água.
​​​​​​​
D. 
NF3: N (-δ)―F(+δ) e em CH2Cl2: H (-δ)―C(+δ)  e C(+δ)―Cl(-δ). Ambas são moléculas polares e não tendem a se dissolver em água.​​​​​​​
E. 
NF3: N (-δ)―F(+δ) e em CH2Cl2: H (-δ)―C(+δ)  e C(+δ)―Cl(-δ). NF3 é apolar e CH2Cl2 é polar. Assim a primeira não tende a se dissolver em água, mas a segunda sim.
5. 
As reações de complexação são exemplos de reações de ácidos e bases segundo a teoria de Lewis, em que oíon complexo é obtido pelo compartilhamento de um par ou mais pares de elétrons de uma espécie ou mais espécies (ânions ou moléculas) com uma espécie deficiente em elétrons (um cátion), capaz de aceitar esse par (ou pares) de elétrons. Assim, uma base de Lewis é toda espécie química capaz de doar um ou mais pares de elétrons, e um ácido é toda espécie química capaz de aceitar um ou mais pares de elétrons. Considerando as afirmações acima, a reação entre o íon cobre e a amônia, reação ácido-base de Lewis, podem formar um íon complexo? Em caso afirmativo, qual íon é formado?
Cu2+ + 4 NH3 → ?
A. 
Sim. O íon formado é [Cu(NH3)2]​​​​​​​.
Sim. O íon formado é [Cu(NH3)4]2+.
Observando a reação, o íon cobre poderá receber um par de elétrons e compartilhá-los com o nitrogênio, formando uma nova ligação química e assim dando origem ao íon [Cu(NH3)4]2+. Para descobrir qual é o íon complexo formado, é preciso considerar o número de moléculas de NH3 envolvidas. Observe que o íon [Cu(NH3)4]2+ possui 4 NH3 ligados ao Cu e todo o complexo passa a ter carga positiva.
Cu2+ + 4 NH3 ↔ [Cu(NH3)4]2+
B. 
Sim. O íon formado é [Cu(NH3)4]2+​​​​​​​.
Sim. O íon formado é [Cu(NH3)4]2+.
Observando a reação, o íon cobre poderá receber um par de elétrons e compartilhá-los com o nitrogênio, formando uma nova ligação química e assim dando origem ao íon [Cu(NH3)4]2+. Para descobrir qual é o íon complexo formado, é preciso considerar o número de moléculas de NH3 envolvidas. Observe que o íon [Cu(NH3)4]2+ possui 4 NH3 ligados ao Cu e todo o complexo passa a ter carga positiva.
Cu2+ + 4 NH3 ↔ [Cu(NH3)4]2+
C. 
Sim. O íon formado é [Cu(NH3)]4+​​​​​​​.
Sim. O íon formado é [Cu(NH3)4]2+.
Observando a reação, o íon cobre poderá receber um par de elétrons e compartilhá-los com o nitrogênio, formando uma nova ligação química e assim dando origem ao íon [Cu(NH3)4]2+. Para descobrir qual é o íon complexo formado, é preciso considerar o número de moléculas de NH3 envolvidas. Observe que o íon [Cu(NH3)4]2+ possui 4 NH3 ligados ao Cu e todo o complexo passa a ter carga positiva.
Cu2+ + 4 NH3 ↔ [Cu(NH3)4]2+
D. 
Sim.  O íon formado é [Cu(NH3)2]+​​​​​​​.
Sim. O íon formado é [Cu(NH3)4]2+.
Observando a reação, o íon cobre poderá receber um par de elétrons e compartilhá-los com o nitrogênio, formando uma nova ligação química e assim dando origem ao íon [Cu(NH3)4]2+. Para descobrir qual é o íon complexo formado, é preciso considerar o número de moléculas de NH3 envolvidas. Observe que o íon [Cu(NH3)4]2+ possui 4 NH3 ligados ao Cu e todo o complexo passa a ter carga positiva.
Cu2+ + 4 NH3 ↔ [Cu(NH3)4]2+
E. 
Não ocorre a formação de íons.
Sim. O íon formado é [Cu(NH3)4]2+.
Observando a reação, o íon cobre poderá receber um par de elétrons e compartilhá-los com o nitrogênio, formando uma nova ligação química e assim dando origem ao íon [Cu(NH3)4]2+. Para descobrir qual é o íon complexo formado, é preciso considerar o número de moléculas de NH3 envolvidas. Observe que o íon [Cu(NH3)4]2+ possui 4 NH3 ligados ao Cu e todo o complexo passa a ter carga positiva.
Cu2+ + 4 NH3 ↔ [Cu(NH3)4]2+
Aula 2.1 - Técnicas experimentais da análise qualitativa inorgânica
Desafio: A cromatografia de permeação em gel (GPC), também conhecida como cromatografia por exclusão de tamanho (SEC) ou cromatografia de filtração em gel (GFC), é uma técnica experimental cromatográfica que pode ser empregada na química inorgânica para separar e identificar moléculas dissolvidas com base no seu tamanho, bombeando-as por colunas especializadas que contêm no seu interior um material microporoso.
Em uma determinada situação, você é um analista de laboratório e recebe duas amostras idênticas que perderam a identificação devido ao descuido durante o transporte. Ao entrar em contato com a empresa que enviou as amostras, descobriu um segundo problema: as amostras eram únicas e insubstituíveis.
Supondo que você prepara uma pequena quantidade de solução contendo as duas substâncias e aplica essa técnica para identificação das substâncias, responda:
Qual delas seria identificada primeiro em um cromatograma? Explique o princípio da técnica e por que tal substância é identificada primeiro.
Resposta: O composto perclorato de sódio sairá primeiro da coluna e, consequentemente, será detectado primeiro no cromatograma. 
A cromatografia de filtração de gel ou de permeação em gel separa as moléculas pelo tamanho, com os maiores solutos passando por ela com maior velocidade. Ao contrário dos outros tipos de cromatografia, não há interações atrativas entre a fase estacionária e o soluto no caso real da exclusão molecular. Mais exatamente, a fase móvel líquida ou gasosa passa pelo gel poroso. Os poros são pequenos o suficiente para excluírem as moléculas grandes do perclorato de sódio, mas não as mais pequenas de hipoclorito de sódio. O fluxo de moléculas grandes passa sem entrar pelos poros. As moléculas pequenas levam mais tempo para passar pela coluna porque elas entram no gel; portanto, devem passar por um volume maior antes de sair da coluna. Por isso o perclorato de sódio sai primeiro e, assim, é detectado primeiro no cromatograma, seguido pelo hipoclorito de sódio, que sai na sequência. 
Exercícios:
1. 
Em laboratório é realizada uma análise da seguinte forma: uma amostra líquida de uma mistura de cátions do grupo I é solubilizada em ácido nítrico; posteriormente, é adicionada uma solução de ácido clorídrico para realizar a separação dos cátions por meio da formação de cloretos. Esse processo vai possibilitar:​​​​​​​
A. 
a separação dos analitos por extração.
Como os analitos do grupo I são chumbo, mercúrio e prata, que são solúveis em solução de ácido nítrico, geram precipitados brancos quando adicionado ácido clorídrico, formando cloretos dos respectivos cátions.
B. 
a separação dos analitos por destilação.
Como os analitos do grupo I são chumbo, mercúrio e prata, que são solúveis em solução de ácido nítrico, geram precipitados brancos quando adicionado ácido clorídrico, formando cloretos dos respectivos cátions.
C. 
a separação dos analitos por precipitação.
Como os analitos do grupo I são chumbo, mercúrio e prata, que são solúveis em solução de ácido nítrico, geram precipitados brancos quando adicionado ácido clorídrico, formando cloretos dos respectivos cátions.
D. 
a separação dos analitos por extração líquido-líquido.
Como os analitos do grupo I são chumbo, mercúrio e prata, que são solúveis em solução de ácido nítrico, geram precipitados brancos quando adicionado ácido clorídrico, formando cloretos dos respectivos cátions.
E. 
a separação dos analitos por cromatografia.
Como os analitos do grupo I são chumbo, mercúrio e prata, que são solúveis em solução de ácido nítrico, geram precipitados brancos quando adicionado ácido clorídrico, formando cloretos dos respectivos cátions.
2. 
A identificação de ânions ocorre de forma mais complexa quando comparada com os cátions. O grupo A dos ânions engloba o grupo que forma gases quando reage com soluções de HCl ou H2SO4 diluídas. Entre as substâncias a seguir, qual(is) pertence(m) ao grupo A com as características descritas?
I – CaCO3            
II – Na2SO3
III – Na2HPO3
A. 
Apenas as substâncias I e II.
O carbonato de cálcio (CaCO3) possui o íon carbonato (CO32-), que, se reagir com ácido clorídrico ou ácido sulfúrico, liberará gás carbônico; por isso pertence ao grupo A. Já o sulfito de sódio (Na2SO3) possui o íon sulfito (SO32-), que libera o gás dióxido de enxofre quando reage com os ácidos diluídos. O fosfito de sódio possui o íon fosfito (HPO32-), que faz parte do grupo B, que forma precipitados.
B. 
Apenas as substâncias II e III.
O carbonato de cálcio (CaCO3) possui o íon carbonato (CO32-), que, se reagir com ácido clorídrico ou ácido sulfúrico, liberará gás carbônico; por isso pertence ao grupo A. Já o sulfito de sódio (Na2SO3) possui o íon sulfito (SO32-), que libera o gás dióxido de enxofre quando reage com os ácidos diluídos. O fosfito de sódio possui o íon fosfito (HPO32-), que faz parte do grupo B, que forma precipitados.C. 
Apenas a substância III.
O carbonato de cálcio (CaCO3) possui o íon carbonato (CO32-), que, se reagir com ácido clorídrico ou ácido sulfúrico, liberará gás carbônico; por isso pertence ao grupo A. Já o sulfito de sódio (Na2SO3) possui o íon sulfito (SO32-), que libera o gás dióxido de enxofre quando reage com os ácidos diluídos. O fosfito de sódio possui o íon fosfito (HPO32-), que faz parte do grupo B, que forma precipitados.
D. 
Apenas a substância II.
O carbonato de cálcio (CaCO3) possui o íon carbonato (CO32-), que, se reagir com ácido clorídrico ou ácido sulfúrico, liberará gás carbônico; por isso pertence ao grupo A. Já o sulfito de sódio (Na2SO3) possui o íon sulfito (SO32-), que libera o gás dióxido de enxofre quando reage com os ácidos diluídos. O fosfito de sódio possui o íon fosfito (HPO32-), que faz parte do grupo B, que forma precipitados.
E. 
Apenas a substância I.
O carbonato de cálcio (CaCO3) possui o íon carbonato (CO32-), que, se reagir com ácido clorídrico ou ácido sulfúrico, liberará gás carbônico; por isso pertence ao grupo A. Já o sulfito de sódio (Na2SO3) possui o íon sulfito (SO32-), que libera o gás dióxido de enxofre quando reage com os ácidos diluídos. O fosfito de sódio possui o íon fosfito (HPO32-), que faz parte do grupo B, que forma precipitados.
3. 
A cromatografia é um método muito adotado na química analítica, pois pode ser utilizado como técnica quantitativa e qualitativa, na separação, identificação e quantificação de analitos de interesse. Uma das formas de identificação de íons é a utilização do princípio de separação por troca iônica, em que resinas trocadoras de íons são empregadas para eliminar íons que, de outra forma, causariam interferência nas análises. Qual classificação e qual fase móvel são utilizadas nesse método?
A. 
Cromatografia gasosa e fase móvel sólida.
Nessa técnica são injetadas no cromatógrafo soluções líquidas que passam na resina de troca iônica, que pode ser seletiva para cátions ou ânions. Logo, a fase móvel será líquida e a classificação será cromatografia líquida.
B. 
Cromatografia líquida e fase móvel sólida.
Nessa técnica são injetadas no cromatógrafo soluções líquidas que passam na resina de troca iônica, que pode ser seletiva para cátions ou ânions. Logo, a fase móvel será líquida e a classificação será cromatografia líquida.
C. 
Cromatografia gasosa e fase móvel líquida.
Nessa técnica são injetadas no cromatógrafo soluções líquidas que passam na resina de troca iônica, que pode ser seletiva para cátions ou ânions. Logo, a fase móvel será líquida e a classificação será cromatografia líquida.
D. 
Cromatografia líquida e fase móvel gasosa.
Nessa técnica são injetadas no cromatógrafo soluções líquidas que passam na resina de troca iônica, que pode ser seletiva para cátions ou ânions. Logo, a fase móvel será líquida e a classificação será cromatografia líquida.
E. 
Cromatografia líquida e fase móvel líquida.
Nessa técnica são injetadas no cromatógrafo soluções líquidas que passam na resina de troca iônica, que pode ser seletiva para cátions ou ânions. Logo, a fase móvel será líquida e a classificação será cromatografia líquida.
4. 
A técnica clássica de identificação de íons baseada na análise de cor pode ocorrer por meio da formação de precipitados ou ainda pelo teste da chama. Uma técnica instrumental utiliza esse mesmo princípio para realizar medições e identificações analíticas em amostras de substâncias de interesse. Qual seria essa técnica instrumental?
A. 
Espectroscopia de infravermelho.
O princípio do teste da chama ocorre na chama do queimador do equipamento de emissão e absorção atômica. Os íons formados serão excitados de um estado de energia para outro estado de energia maior. Quando eles voltam ao seu estado fundamental, de menos energia, emitem luz em um determinado comprimento de onda, que é identificado pelo detector e transformado em um sinal analítico. Por isso, usa-se a técnica de espectroscopia de emissão e absorção atômica.  
B. 
Espectroscopia de emissão e absorção atômica.
O princípio do teste da chama ocorre na chama do queimador do equipamento de emissão e absorção atômica. Os íons formados serão excitados de um estado de energia para outro estado de energia maior. Quando eles voltam ao seu estado fundamental, de menos energia, emitem luz em um determinado comprimento de onda, que é identificado pelo detector e transformado em um sinal analítico. Por isso, usa-se a técnica de espectroscopia de emissão e absorção atômica.  
C. 
Espectroscopia de ultravioleta.
O princípio do teste da chama ocorre na chama do queimador do equipamento de emissão e absorção atômica. Os íons formados serão excitados de um estado de energia para outro estado de energia maior. Quando eles voltam ao seu estado fundamental, de menos energia, emitem luz em um determinado comprimento de onda, que é identificado pelo detector e transformado em um sinal analítico. Por isso, usa-se a técnica de espectroscopia de emissão e absorção atômica.  
D. 
Espectroscopia visível.
O princípio do teste da chama ocorre na chama do queimador do equipamento de emissão e absorção atômica. Os íons formados serão excitados de um estado de energia para outro estado de energia maior. Quando eles voltam ao seu estado fundamental, de menos energia, emitem luz em um determinado comprimento de onda, que é identificado pelo detector e transformado em um sinal analítico. Por isso, usa-se a técnica de espectroscopia de emissão e absorção atômica.  
E. 
Cromatografia gasosa.
O princípio do teste da chama ocorre na chama do queimador do equipamento de emissão e absorção atômica. Os íons formados serão excitados de um estado de energia para outro estado de energia maior. Quando eles voltam ao seu estado fundamental, de menos energia, emitem luz em um determinado comprimento de onda, que é identificado pelo detector e transformado em um sinal analítico. Por isso, usa-se a técnica de espectroscopia de emissão e absorção atômica.  
5. 
A espectroscopia de absorção e emissão atômica também é utilizada para identificar e quantificar íons na química analítica. Em ambas as técnicas, a identificação passa pelo processo de geração dos íons muito bem separados, formando um aerossol seco, e assim identificados. Entre essas técnicas, qual é a principal diferença entre os mecanismos de identificação?​​​​​​​
A. 
A espectrometria de emissão atômica não necessita da atomização da amostra contendo o analito.
A espectrometria de absorção atômica utiliza lâmpada de cátodo oco. A lâmpada é utilizada para geração de apenas um comprimento de onda, que será a mesma luz emitida pelo analito de interesse e posteriormente utilizada na medição e identificação. Já na espectroscopia de emissão atômica, o próprio comprimento de onda emitido pela luz do analito na chama é identificado, sem a presença da lâmpada de cátodo oco.
B. 
A espectrometria de absorção atômica necessita da geração de íons.
A espectrometria de absorção atômica utiliza lâmpada de cátodo oco. A lâmpada é utilizada para geração de apenas um comprimento de onda, que será a mesma luz emitida pelo analito de interesse e posteriormente utilizada na medição e identificação. Já na espectroscopia de emissão atômica, o próprio comprimento de onda emitido pela luz do analito na chama é identificado, sem a presença da lâmpada de cátodo oco.
C. 
A espectrometria de emissão atômica não necessita de geração de íons.
A espectrometria de absorção atômica utiliza lâmpada de cátodo oco. A lâmpada é utilizada para geração de apenas um comprimento de onda, que será a mesma luz emitida pelo analito de interesse e posteriormente utilizada na medição e identificação. Já na espectroscopia de emissão atômica, o próprio comprimento de onda emitido pela luz do analito na chama é identificado, sem a presença da lâmpada de cátodo oco.
D. 
A espectrometria de absorção atômica utiliza lâmpada de cátodo oco.
A espectrometria de absorção atômica utiliza lâmpada de cátodo oco. A lâmpada é utilizada para geração de apenas um comprimentode onda, que será a mesma luz emitida pelo analito de interesse e posteriormente utilizada na medição e identificação. Já na espectroscopia de emissão atômica, o próprio comprimento de onda emitido pela luz do analito na chama é identificado, sem a presença da lâmpada de cátodo oco.
E. 
A espectrometria de emissão atômica utiliza lâmpada de cátodo oco.
A espectrometria de absorção atômica utiliza lâmpada de cátodo oco. A lâmpada é utilizada para geração de apenas um comprimento de onda, que será a mesma luz emitida pelo analito de interesse e posteriormente utilizada na medição e identificação. Já na espectroscopia de emissão atômica, o próprio comprimento de onda emitido pela luz do analito na chama é identificado, sem a presença da lâmpada de cátodo oco.
Aula 2.2 - Teoria clássica das reações ácido-base
Desafio:
As funções de ácidos e bases estão inseridas em situações cotidianas e em vários sistemas. No corpo humano e em outros organismos vivos, o pH é fundamental para a manutenção do sistema celular, porque a atividade das enzimas é influenciada pelo pH. A proteção primária contra modificações nocivas do pH em células é fornecida por sistemas-tampão, que mantêm o pH intracelular da maioria das células entre 6,9 e 7,4. Dois importantes sistemas-tampão biológicos controlam o pH nessa extensão: o sistema bicarbonato/ácido carbônico (HCO3-/H2CO3) e o sistema fosfato (HPO4²-/H2PO4).
O tampão de bicarbonato/ácido carbônico é importante no plasma sanguíneo, onde três equilíbrios são importantes, como segue:
CO2(g) ↔ CO2(aq)
CO2(aq) + H2O(l) ↔ H2CO3(aq)
H2CO3(aq) + H2O(l) ↔ H3O⁺ + HCO3-(aq)
O íon carbonato (HCO3-) e o ácido carbônico são substâncias anfóteras (que podem se comportar como ácido ou como base) e, por isso, quando o pH se altera, aumentando ou diminuindo, essas substâncias podem auxiliar no restabelecimento do pH na faixa adequada.
Suponha que você é um profissional atuando em um laboratório de análises clínicas. Em um determinado dia, você recebe para análise uma amostra de sangue que apresenta um pH muito abaixo do normal.
Como você é um profissional dedicado e busca compreender os fenômenos envolvendo reações de equilíbrio do tampão de bicarbonato/ácido carbônico, explique como o íon carbonato pode atuar em determinados momentos como ácido e em outros como base. Utilize os conceitos de ácidos e bases de Brønsted-Lowry e a terceira reação como base de suas explicações.
Resposta:
As substâncias anfóteras têm a habilidade de se comportar como ácido ou como base, dependendo da situação de reação química em que se encontram. Podemos reorganizar a reação em equilíbrio: H2CO3(aq) + H2O(l) ↔ H3O⁺ + HCO3-(aq)para HCO3-(aq) + H2O(l) ↔ H2CO3(aq) + OH-(aq). Nessa situação, temos o íon HCO3- atuando como uma base, formando o ácido carbônico conjugado, e a água, que também é uma substância anfótera, se comporta como um ácido, formando a base conjugada OH-.  
Como principal característica, a substância ácida vai doar prótons para a substância básica.
A inversão dos papéis na reação química ocorre quando analisamos o processo do íon HCO3- em interação com a água e obtemos o seguinte equilíbrio: HCO3-(aq) + H2O(l) ↔ H3O+ + CO32-(aq). Nessa situação, temos o íon HCO3- atuando como ácido e formando a base conjugada CO32-, enquanto a água atua como uma base, formando o ácido H3O+ conjugado.
​​​​​​​Agora, o íon HCO3- (ácido) doa um próton para a água (base), assim como o ácido conjugado H3O+pode doar próton para a base conjugada CO32-.
Exercícios:
1. 
Em muitas reações ácido-base (transferência de prótons), podemos identificar dois conjuntos de pares ácido-base conjugados. Segundo a teoria de ácido-base de Brønsted-Lowry, qual é a base conjugada de cada um dos seguintes ácidos?
I – HClO4           II – H2S           III – PH4+
A. 
I – Base conjugada ClO43-; II – Base conjugada HS3-; III – Base conjugada PH32-.
B. 
I – Base conjugada ClO42-; II – Base conjugada HS2-; III – Base conjugada PH3-.
C. 
I – Base conjugada ClO3; II – Base conjugada HS; III – Base conjugada PH3.
D. 
I – Base conjugada ClO4-; II – Base conjugada HS-; III – Base conjugada PH3.
Para resolver esta questão, precisamos encontrar a base conjugada segundo Brønsted-Lowry. Nessa teoria, a base conjugada de uma substância é simplesmente a substância de origem menos um próton, e o ácido conjugado de uma substância seria a substância de origem mais um próton. Assim:
I – HClO4 menos um próton é ClO4-.
Reação química: HClO4 ↔ ClO4- + H+.
II –  H2S menos um próton é HS-.
Reação química: H2S ↔ HS- + H+.
III – PH4+ menos um próton é PH3.
Reação química: PH4+ → PH3 + H+.
E. 
I – Base conjugada ClO3+; II – Base conjugada HS+; III – Base conjugada PH3-.
2. 
O íon hidrogenossulfito (HSO3-) é anfótero. Qual das equações abaixo representa a equação para a reação de HSO3- com água, na qual o íon atua como um ácido? ​​​​​​​
A. 
HSO3-(aq) + H2O(l) ↔ SO32-(aq) + H3O+(aq).
Para que HSO3- atue como um íon, deve doar um próton (H+) para a água. Assim, HSO3- perde H+, transformando-se em íon SO32-.
B. 
HSO3-(aq) + H2O(l) ↔ H2SO3(aq) + OH-(aq).
Para que HSO3- atue como um íon, deve doar um próton (H+) para a água. Assim, HSO3- perde H+, transformando-se em íon SO32-.
C. 
HSO3-(aq) + H2O(l) ↔ HSO32-(aq) + H3O2+(aq).
Para que HSO3- atue como um íon, deve doar um próton (H+) para a água. Assim, HSO3- perde H+, transformando-se em íon SO32-.
D. 
HSO3-(aq) + H2O(l) ↔ SO32-(aq) + OH+(aq).
Para que HSO3- atue como um íon, deve doar um próton (H+) para a água. Assim, HSO3- perde H+, transformando-se em íon SO32-.
E. 
HSO3-(aq) + H2O(l) ↔ SO32-(aq) + H3O2+(aq).
Para que HSO3- atue como um íon, deve doar um próton (H+) para a água. Assim, HSO3- perde H+, transformando-se em íon SO32-.
3. 
Qual dos seguintes compostos pode agir como ácido de Lewis? (Dica: observe os pares de elétrons isolados na molécula.)
I – PH3            II – AlCl3            III – H2S        
A. 
I, II e III.​​​​​​​​​​​​​​
B. 
Apenas I e II.​​​​​​​​​​​​​​
C. 
Apenas II e III.​​​​​​​​​​​​​​
D. 
Apenas II.
​​​​​​​​​​​​​​
E. 
Apenas III.
4.  Acompanhe a questão:
​​​​​
A.  Ácido de Brønsted-Lowry.
Nesta situação ela será uma base de Brøunsted-lowry porque a substância pode receber um próton H+ que formará uma nova ligação com o nitrogênio que possui um par de elétrons que podem formar ligação. Da mesma forma é uma base de Lewis, pois o mesmo par de elétrons livres podem ser doados, ou compartilhados com outro átomo para formar uma nova ligação.
B.  Base de Lewis.
Nesta situação ela será uma base de Brøunsted-lowry porque a substância pode receber um próton H+ que formará uma nova ligação com o nitrogênio que possui um par de elétrons que podem formar ligação. Da mesma forma é uma base de Lewis, pois o mesmo par de elétrons livres podem ser doados, ou compartilhados com outro átomo para formar uma nova ligação.
C.  Base de Brønsted-Lowry e base de Lewis.
Nesta situação ela será uma base de Brøunsted-lowry porque a substância pode receber um próton H+ que formará uma nova ligação com o nitrogênio que possui um par de elétrons que podem formar ligação. Da mesma forma é uma base de Lewis, pois o mesmo par de elétrons livres podem ser doados, ou compartilhados com outro átomo para formar uma nova ligação.
D.  Ácido de Brønsted-Lowry e ácido de Lewis.
Nesta situação ela será uma base de Brøunsted-lowry porque a substância pode receber um próton H+ que formará uma nova ligação com o nitrogênio que possui um par de elétrons que podem formar ligação. Da mesma forma é uma base de Lewis, pois o mesmo par de elétrons livres podem ser doados, ou compartilhados com outro átomo para formar uma nova ligação.
E.  Base de Brønsted-Lowry e ácido de Lewis.
Nesta situação ela será uma base de Brøunsted-lowry porque a substância pode receber um próton H+ que formará uma nova ligação com o nitrogênio que possui um par de elétrons que podem formar ligação. Da mesma forma é uma base de Lewis, pois o mesmo par de elétrons livres podem ser doados, ou compartilhados com outro átomo para formaruma nova ligação.
5. 
Entre as reações abaixo, qual a alternativa que representa uma reação ácido-base?
I – HC2H3O2(aq) + Ba(OH)2(aq) → H2O(l) + Ba(C2H3O2)(aq)
II – H2O(l)  + H2CO3(g) → H3O+(aq)+ HCO3-(aq)
III – 4 Fe2+(aq) + O2(g) + 4 H+(aq) → 4 Fe3+ + 2 H2O(l)
IV – MgCO3(aq) → Mg+(aq) + CO3-(aq)
A. 
Apenas I e II.
As reações ácido-base podem ser identificadas facilmente pela presença dos íons hidrônio (H3O+) ou hidrogênio (H+) e, ainda, pela presença de hidroxilas. Entre as reações em que esses íons podem ser observados, estão as reações entre o ácido acético e o hidróxido de bário (I) e entre o ácido carbônico e a água. As reações III e IV são de oxirredução e decomposição, respectivamente.  
B. 
Apenas III e IV.
As reações ácido-base podem ser identificadas facilmente pela presença dos íons hidrônio (H3O+) ou hidrogênio (H+) e, ainda, pela presença de hidroxilas. Entre as reações em que esses íons podem ser observados, estão as reações entre o ácido acético e o hidróxido de bário (I) e entre o ácido carbônico e a água. As reações III e IV são de oxirredução e decomposição, respectivamente. 
C. 
Apenas I e III.
As reações ácido-base podem ser identificadas facilmente pela presença dos íons hidrônio (H3O+) ou hidrogênio (H+) e, ainda, pela presença de hidroxilas. Entre as reações em que esses íons podem ser observados, estão as reações entre o ácido acético e o hidróxido de bário (I) e entre o ácido carbônico e a água. As reações III e IV são de oxirredução e decomposição, respectivamente. 
D. 
Apenas IV.
As reações ácido-base podem ser identificadas facilmente pela presença dos íons hidrônio (H3O+) ou hidrogênio (H+) e, ainda, pela presença de hidroxilas. Entre as reações em que esses íons podem ser observados, estão as reações entre o ácido acético e o hidróxido de bário (I) e entre o ácido carbônico e a água. As reações III e IV são de oxirredução e decomposição, respectivamente. 
E. 
Todas.
As reações ácido-base podem ser identificadas facilmente pela presença dos íons hidrônio (H3O+) ou hidrogênio (H+) e, ainda, pela presença de hidroxilas. Entre as reações em que esses íons podem ser observados, estão as reações entre o ácido acético e o hidróxido de bário (I) e entre o ácido carbônico e a água. As reações III e IV são de oxirredução e decomposição, respectivamente.
Aula 3.1 - Esquema de classificação
Desafio:
O ferro é um elemento que tem sua concentração plasmática estritamente controlada. Apesar de ser mais comum a sua falta na corrente sanguínea, existem situações em que ele aumenta em quantidade e causa problemas de saúde, como é o caso da hemossiderose ou quando um indivíduo recebe muitas bolsas de sangue.
Em sua prática profissional, você se depara com um paciente internado em hospital com lesão hepática. Em seu prontuário constam excesso de transaminases (enzimas hepáticas) e aumento de ferro sérico, indicando possível hemossiderose.
Com base na teoria dos agentes quelantes, que tipo de medicamento você esperaria que fosse utilizado para: a) mascarar o ferro do organismo; b) retirar o excesso de ferro do organismo?
Cite a diferença entre esses medicamentos.
Resposta: Um exemplo de medicamento seria a desferroxamina, que atua como agente quelante de ferro no organismo. Ela é um agente quelante polidentado (hexavalente) que se liga especificamente ao ferro no organismo. Esse ferro está depositado em tecidos moles, como o fígado, e é difícil de ser removido. Uma vez usado o fármaco, este mascara a presença do ferro na corrente sanguínea permitindo que seja transportado até os rins para filtração e eliminação do organismo.
Outro exemplo de medicamento é a deferriprona, também polidentada, porém bivalente. A diferença entre a deferriprona e a desferroxamina é a capacidade de ligação de ferro. Isso ocorre porque a deferriprona é bidentada, e não hexadentada. Considerando que o ferro precisa de seis ligações para ser convenientemente mascarado, são necessárias três moléculas do fármaco para mascarar um íon ferro. Logo, serão necessárias três vezes mais fármaco para eliminar o ferro em relação à desferroxamina.
Um terceiro exemplo é o deferasirox, com o mesmo efeito farmacológico dos anteriores, isto é, quelar o ferro. A diferença entre este e os dois primeiros reside no número de ligações que cada molécula pode realizar com o ferro. O deferasirox é um agente quelante tridentado; assim ele pode realizar três ligações coordenadas com o ferro, necessitando de dois deferasirox para cada ferro.
Então, farmacologicamente, pode-se dividir os três medicamentos de acordo com a quantidade de medicação necessária para quelar cada íon ferro em 1:1 (desferroxamina), 2:1 (deferasirox) e 3:1 (deferriprona). Em suma, a desferroxamina é mais adequada para casos mais graves e agudos, pois pode retirar mais ferro do organismo com a mesma quantidade molar de medicação que o deferasirox e a deferriprona.
Exercícios:
1. 
A prata é um metal que pode interferir na análise de chumbo por competirem com o mesmo agente precipitante, o íon cloreto. Para minimizar a presença de prata, usa-se amônia como agente mascarante. Sobre esse sistema, o número de coordenação da prata e o número de ligações da amônia são respectivamente:
A. 
um e monodentado.
A prata possui número de coordenação igual a dois; logo, necessita realizar duas ligações para ser mascarada. A amônia é monodentada; portanto, para cada íon prata, são necessárias duas moléculas de amônia para mascarar a prata.
B. 
dois e monodentado.
A prata possui número de coordenação igual a dois; logo, necessita realizar duas ligações para ser mascarada. A amônia é monodentada; portanto, para cada íon prata, são necessárias duas moléculas de amônia para mascarar a prata.
C. 
um e bidentado.
A prata possui número de coordenação igual a dois; logo, necessita realizar duas ligações para ser mascarada. A amônia é monodentada; portanto, para cada íon prata, são necessárias duas moléculas de amônia para mascarar a prata.
D. 
dois e bidentado.
A prata possui número de coordenação igual a dois; logo, necessita realizar duas ligações para ser mascarada. A amônia é monodentada; portanto, para cada íon prata, são necessárias duas moléculas de amônia para mascarar a prata.
E. 
um e tridentado.
A prata possui número de coordenação igual a dois; logo, necessita realizar duas ligações para ser mascarada. A amônia é monodentada; portanto, para cada íon prata, são necessárias duas moléculas de amônia para mascarar a prata.
2. 
O zinco é um átomo essencial no organismo para controle da divisão celular. Quando utilizado em análise laboratorial, o mascaramento desse elemento é realizado utilizando-se _________ como agente mascarante.
Assinale a alternativa que completa a frase. 
A. 
Fluoreto de sódio (NaF).
O zinco é um elemento que realiza quatro ligações coordenadas. A estabilidade dessas ligações é alcançada utilizando-se hidróxido de potássio, que funciona como doador de íons hidroxila. Assim, quatro ânions hidroxila ligam-se ao zinco de forma coordenada, solubilizando o zinco no meio aquoso.
B. 
Hidróxido de alumínio (Al(OH)3).
O zinco é um elemento que realiza quatro ligações coordenadas. A estabilidade dessas ligações é alcançada utilizando-se hidróxido de potássio, que funciona como doador de íons hidroxila. Assim, quatro ânions hidroxila ligam-se ao zinco de forma coordenada, solubilizando o zinco no meio aquoso.
C. 
Cloreto de sódio (NaCl).
O zinco é um elemento que realiza quatro ligações coordenadas. A estabilidade dessas ligações é alcançada utilizando-se hidróxido de potássio, que funciona como doador de íons hidroxila. Assim, quatro ânions hidroxila ligam-se ao zinco de forma coordenada, solubilizando o zinco no meio aquoso.
D. 
Hidróxido de potássio (KOH).
O zinco é um elemento que realiza quatro ligações coordenadas. A estabilidade dessas ligações é alcançada utilizando-se hidróxido de potássio, que funciona como doador de íons hidroxila. Assim, quatro ânions hidroxila ligam-se ao zinco de forma coordenada, solubilizando o zinco no meio aquoso.E. 
Carbonato de cálcio (CaCO3).
O zinco é um elemento que realiza quatro ligações coordenadas. A estabilidade dessas ligações é alcançada utilizando-se hidróxido de potássio, que funciona como doador de íons hidroxila. Assim, quatro ânions hidroxila ligam-se ao zinco de forma coordenada, solubilizando o zinco no meio aquoso.
3. 
O cobalto é um elemento importante na estrutura de elementos orgânicos. Para o homem, especial importância é dada para a síntese de vitamina B12, também denominada cianocobalamina. A identificação do cobalto sofre a interferência de que elemento do grupo III e que agente mascarante pode ser utilizado?
A. 
Alumínio, KOH.
O ferro é identificado com o ânion tiocianato, o mesmo utilizado para identificar o cobalto. Devido à cor vermelha intensa, o ferro impede a visualização do azul fraco da reação do cobalto. Para facilitar o processo, é adicionado o fluoreto de sódio, que atua como agente mascarante do ferro. O tartarato de sódio e potássio também mascara o ferro, mas é utilizado na identificação do manganês (Mn). O zinco, o alumínio e o cromo são elementos do grupo III, mas não interferem na análise de cobalto.
B. 
Zinco, KOH.
O ferro é identificado com o ânion tiocianato, o mesmo utilizado para identificar o cobalto. Devido à cor vermelha intensa, o ferro impede a visualização do azul fraco da reação do cobalto. Para facilitar o processo, é adicionado o fluoreto de sódio, que atua como agente mascarante do ferro. O tartarato de sódio e potássio também mascara o ferro, mas é utilizado na identificação do manganês (Mn). O zinco, o alumínio e o cromo são elementos do grupo III, mas não interferem na análise de cobalto.
C. 
Cromo, KOH.
O ferro é identificado com o ânion tiocianato, o mesmo utilizado para identificar o cobalto. Devido à cor vermelha intensa, o ferro impede a visualização do azul fraco da reação do cobalto. Para facilitar o processo, é adicionado o fluoreto de sódio, que atua como agente mascarante do ferro. O tartarato de sódio e potássio também mascara o ferro, mas é utilizado na identificação do manganês (Mn). O zinco, o alumínio e o cromo são elementos do grupo III, mas não interferem na análise de cobalto.
D. 
Ferro, NaKC4H4O6​​​​​​​.
O ferro é identificado com o ânion tiocianato, o mesmo utilizado para identificar o cobalto. Devido à cor vermelha intensa, o ferro impede a visualização do azul fraco da reação do cobalto. Para facilitar o processo, é adicionado o fluoreto de sódio, que atua como agente mascarante do ferro. O tartarato de sódio e potássio também mascara o ferro, mas é utilizado na identificação do manganês (Mn). O zinco, o alumínio e o cromo são elementos do grupo III, mas não interferem na análise de cobalto.
E. 
Ferro, NaF.
O ferro é identificado com o ânion tiocianato, o mesmo utilizado para identificar o cobalto. Devido à cor vermelha intensa, o ferro impede a visualização do azul fraco da reação do cobalto. Para facilitar o processo, é adicionado o fluoreto de sódio, que atua como agente mascarante do ferro. O tartarato de sódio e potássio também mascara o ferro, mas é utilizado na identificação do manganês (Mn). O zinco, o alumínio e o cromo são elementos do grupo III, mas não interferem na análise de cobalto.
4. 
Agentes mascarantes reagem com metais formando ligações coordenadas. A quantidade de agente mascarante é proporcional à quantidade de ligações coordenadas possíveis para um elemento. O ferro é um metal hexavalente e capaz de realizar ligação coordenada com a hemoglobina, molécula essencial no transporte de oxigênio. Sobre o ferro, a quantidade de coordenações desse cátion é:
A. 
duas.
Como destacado no enunciado, o ferro é hexavalente; logo, ele deve realizar seis ligações coordenadas para que seja solubilizado e mascarado por um agente mascarante.
B. 
três.
Como destacado no enunciado, o ferro é hexavalente; logo, ele deve realizar seis ligações coordenadas para que seja solubilizado e mascarado por um agente mascarante.
C. 
quatro. 
Como destacado no enunciado, o ferro é hexavalente; logo, ele deve realizar seis ligações coordenadas para que seja solubilizado e mascarado por um agente mascarante.
D. 
cinco.
Como destacado no enunciado, o ferro é hexavalente; logo, ele deve realizar seis ligações coordenadas para que seja solubilizado e mascarado por um agente mascarante.
E. 
seis.
Como destacado no enunciado, o ferro é hexavalente; logo, ele deve realizar seis ligações coordenadas para que seja solubilizado e mascarado por um agente mascarante.
5. 
Em relação ao mascaramento de cátions, utiliza-se um agente mascarante que se une por ligação coordenada com um cátion metálico. Essa ligação é estável o suficiente para que o cátion tenha suas propriedades químicas inibidas e, assim, não reaja de forma normal com agentes precipitantes clássicos. Assinale a teoria que explica esse tipo de situação:
A. 
O agente mascarante funciona como ácido de Lewis, doando elétrons que se ligam com o cátion metálico em um número definido pela quantidade de coordenações do cátion.
O agente mascarante possui átomos doadores de elétrons. Em sua estrutura, esses átomos apresentam par de elétrons livres capazes de se ligarem a um cátion que apresenta falta de elétrons. Por exemplo: o NH3 possui um par de elétrons do nitrogênio, assim como o CH3—NH2 também possui um par de elétrons; logo, os dois compostos podem ser diferentes, mas se comportam de forma semelhante como base de Lewis.
B. 
O agente mascarante funciona como base de Lewis, doando elétrons que se ligam com o cátion metálico em um número definido pela quantidade de coordenações do cátion.
O agente mascarante possui átomos doadores de elétrons. Em sua estrutura, esses átomos apresentam par de elétrons livres capazes de se ligarem a um cátion que apresenta falta de elétrons. Por exemplo: o NH3 possui uma par de elétrons do nitrogênio, assim como o CH3—NH2 também possui um par de elétrons; logo, os dois compostos podem ser diferentes, mas se comportam de forma semelhante como base de Lewis.
C. 
O agente mascarante funciona como base de Arrhenius, doando hidroxilas que se ligam com o cátion metálico em um número definido pela quantidade de coordenações do cátion.
O agente mascarante possui átomos doadores de elétrons. Em sua estrutura, esses átomos apresentam par de elétrons livres capazes de se ligarem a um cátion que apresenta falta de elétrons. Por exemplo: o NH3 possui uma par de elétrons do nitrogênio, assim como o CH3—NH2 também possui um par de elétrons; logo, os dois compostos podem ser diferentes, mas se comportam de forma semelhante como base de Lewis.
D. 
O agente mascarante funciona como ácido de Arrhenius, doando hidrogênio se que liga com o cátion metálico em um número definido pela quantidade de coordenações do cátion.
O agente mascarante possui átomos doadores de elétrons. Em sua estrutura, esses átomos apresentam par de elétrons livres capazes de se ligarem a um cátion que apresenta falta de elétrons. Por exemplo: o NH3 possui uma par de elétrons do nitrogênio, assim como o CH3—NH2 também possui um par de elétrons; logo, os dois compostos podem ser diferentes, mas se comportam de forma semelhante como base de Lewis.
E. 
O agente mascarante funciona como base de Lewis, doando elétrons que se ligam com o cátion metálico em um número igual a duas ligações por par de elétrons.
O agente mascarante possui átomos doadores de elétrons. Em sua estrutura, esses átomos apresentam par de elétrons livres capazes de se ligarem a um cátion que apresenta falta de elétrons. Por exemplo: o NH3 possui uma par de elétrons do nitrogênio, assim como o CH3—NH2 também possui um par de elétrons; logo, os dois compostos podem ser diferentes, mas se comportam de forma semelhante como base de Lewis.
Aula 3.2 - Classificação dos cátions (íons metálicos) em grupos analíticos
Desafio:Para que uma reação ocorra de maneira adequada, os íons devem estar em solução. Medicamentos podem ser preparados a partir de uma substância orgânica como ácidos e bases. Outras vezes, são preparados a partirde sais, como é o caso do diclofenaco, que pode ser utilizado em sua forma sódica ou potássica.
Considere que você trabalha em uma indústria de medicamentos e recebeu um lote de diclofenaco. Explique como provar que o material de que você dispõe é sal sódico ou potássico do diclofenaco.
Resposta: O sódio e o potássio são cátions do grupo V. Para conseguir identificá-los, basta solubilizar o sal em água e prosseguir com reações de identificação.
Coloca-se o líquido em dois tubos de ensaio distintos. No primeiro, adicionam-se acetato de zinco e uranila e, ao segundo, dipicrilamina. 
O sódio precipita com acetato de zinco e uranila como um sólido amarelo-esverdeado. Já o potássio precipita na forma de cristais vermelho-alaranjados. Assim, basta identificar a cor do precipitado formado em um tubo ou outro. 
Se os dois tubos precipitarem, a amostra contém dois cátions. Se não houver precipitado em nenhum dos tubos, você está diante de um produto adulterado, ou seja, não é diclofenado sódico nem potássico.
Exercícios:
1. 
Em um laboratório é comum a necessidade de se confirmar a presença de cátions em uma amostra desconhecida. Ao receber um material sólido, procede-se a sua solubilização seguida de reações de precipitação.
A característica que permite essa identificação é:
A. 
a propriedade periódica dos elementos.
Cada cátion reage com um agente precipitante de forma distinta. Essa reação forma precipitados diferentes que permitem saber qual é o cátion envolvido na reação. Assim, a característica que permite a identificação é a propriedade química dos elementos, uma vez que ela indica como eles irão reagir entre si. Propriedades físicas, elásticas, ópticas e periódicas não permitem prever como os elementos irão reagir entre si nem, portanto, sua estrutura química.
B. 
a propriedade química dos elementos.
Cada cátion reage com um agente precipitante de forma distinta. Essa reação forma precipitados diferentes que permitem saber qual é o cátion envolvido na reação. Assim, a característica que permite a identificação é a propriedade química dos elementos, uma vez que ela indica como eles irão reagir entre si. Propriedades físicas, elásticas, ópticas e periódicas não permitem prever como os elementos irão reagir entre si nem, portanto, sua estrutura química.
C. 
a propriedade física dos elementos.
Cada cátion reage com um agente precipitante de forma distinta. Essa reação forma precipitados diferentes que permitem saber qual é o cátion envolvido na reação. Assim, a característica que permite a identificação é a propriedade química dos elementos, uma vez que ela indica como eles irão reagir entre si. Propriedades físicas, elásticas, ópticas e periódicas não permitem prever como os elementos irão reagir entre si nem, portanto, sua estrutura química.
D. 
a propriedade elástica dos elementos.
Cada cátion reage com um agente precipitante de forma distinta. Essa reação forma precipitados diferentes que permitem saber qual é o cátion envolvido na reação. Assim, a característica que permite a identificação é a propriedade química dos elementos, uma vez que ela indica como eles irão reagir entre si. Propriedades físicas, elásticas, ópticas e periódicas não permitem prever como os elementos irão reagir entre si nem, portanto, sua estrutura química.
E. 
a propriedade óptica dos elementos.
Cada cátion reage com um agente precipitante de forma distinta. Essa reação forma precipitados diferentes que permitem saber qual é o cátion envolvido na reação. Assim, a característica que permite a identificação é a propriedade química dos elementos, uma vez que ela indica como eles irão reagir entre si. Propriedades físicas, elásticas, ópticas e periódicas não permitem prever como os elementos irão reagir entre si nem, portanto, sua estrutura química.
2. 
Durante uma reação de identificação de cátions, são adicionados agentes precipitantes com o objetivo de verificar a formação de alguma substância sólida.
Esse processo leva em consideração a entalpia de formação, que se refere à:​​​​​​​
A. 
energia necessária para provocar uma reação química.
A entalpia de formação é a energia necessária para unir os diferentes átomos em uma ligação química e, assim, produzir um determinado composto. Quando ela for favorável (energia dos produtos menor que dos reagentes), o produto formado é estável.
B. 
força necessária para fundir dois elementos e formar um novo.
A entalpia de formação é a energia necessária para unir os diferentes átomos em uma ligação química e, assim, produzir um determinado composto. Quando ela for favorável (energia dos produtos menor que dos reagentes), o produto formado é estável.
C. 
energia necessária para separar os átomos de um composto.
A entalpia de formação é a energia necessária para unir os diferentes átomos em uma ligação química e, assim, produzir um determinado composto. Quando ela for favorável (energia dos produtos menor que dos reagentes), o produto formado é estável.
D. 
força mecânica necessária para unir átomos diferentes.
A entalpia de formação é a energia necessária para unir os diferentes átomos em uma ligação química e, assim, produzir um determinado composto. Quando ela for favorável (energia dos produtos menor que dos reagentes), o produto formado é estável.
E. 
energia necessária para produzir um determinado composto.
A entalpia de formação é a energia necessária para unir os diferentes átomos em uma ligação química e, assim, produzir um determinado composto. Quando ela for favorável (energia dos produtos menor que dos reagentes), o produto formado é estável.
3. 
Durante a identificação de cátions, ao ser adicionado um agente precipitante em uma solução desconhecida, alguns cátions precipitam e outros permanecem em solução.
Nessa situação, a teoria que explica por que um composto permaneça solúvel, isto é, não precipita, diz que:
A. 
enquanto o cátion for solúvel, o ânion também será.
Quando a energia de formação for menor que a energia de hidratação, a água tem a capacidade de separar e manter afastados o cátion e o ânion. Dessa forma, eles mantêm-se em solução. Isso significa que a solvatação é favorecida e os íons permanecem afastados; caso contrário, ocorreria a precipitação. Logo, o processo de solubilização depende da força que a água tem em separar tanto cátion quanto ânion, e não cada um de forma independente.
B. 
o processo de solvatação dos íons deve ser inibido.
Quando a energia de formação for menor que a energia de hidratação, a água tem a capacidade de separar e manter afastados o cátion e o ânion. Dessa forma, eles mantêm-se em solução. Isso significa que a solvatação é favorecida e os íons permanecem afastados; caso contrário, ocorreria a precipitação. Logo, o processo de solubilização depende da força que a água tem em separar tanto cátion quanto ânion, e não cada um de forma independente.
C. 
a energia de ionização deve ser maior que a de formação.
Quando a energia de formação for menor que a energia de hidratação, a água tem a capacidade de separar e manter afastados o cátion e o ânion. Dessa forma, eles mantêm-se em solução. Isso significa que a solvatação é favorecida e os íons permanecem afastados; caso contrário, ocorreria a precipitação. Logo, o processo de solubilização depende da força que a água tem em separar tanto cátion quanto ânion, e não cada um de forma independente.
D. 
a energia de formação deve ser menor que a energia de hidratação.
Quando a energia de formação for menor que a energia de hidratação, a água tem a capacidade de separar e manter afastados o cátion e o ânion. Dessa forma, eles mantêm-se em solução. Isso significa que a solvatação é favorecida e os íons permanecem afastados; caso contrário, ocorreria a precipitação. Logo, o processo de solubilização depende da força que a água tem em separar tanto cátion quanto ânion, e não cada um de forma independente.
E. 
é importante que o ânion seja solúvel, pois o cátion segue o ânion.
Quando a energia de formação for menor que a energia de hidratação, a água tem a capacidade de separar emanter afastados o cátion e o ânion. Dessa forma, eles mantêm-se em solução. Isso significa que a solvatação é favorecida e os íons permanecem afastados; caso contrário, ocorreria a precipitação. Logo, o processo de solubilização depende da força que a água tem em separar tanto cátion quanto ânion, e não cada um de forma independente.
4. 
A análise de cátions é um aspecto importante na determinação da composição química de uma amostra.
A análise de cátions envolve, entre outros aspectos:
A. 
a precipitação seletiva de cada cátion em etapas sequenciais.
Cada cátion será precipitado com auxílio de um agente precipitante específico. O processo é sequencial, pois, com o líquido sobrenadante e com o precipitado formado, outras reações serão realizadas em etapas ordenadas.
B. 
uma série de reações químicas realizadas de forma independente.
Cada cátion será precipitado com auxílio de um agente precipitante específico. O processo é sequencial, pois, com o líquido sobrenadante e com o precipitado formado, outras reações serão realizadas em etapas ordenadas.
C. 
a identificação dos cátions pelo aspecto do líquido após a reação.
Cada cátion será precipitado com auxílio de um agente precipitante específico. O processo é sequencial, pois, com o líquido sobrenadante e com o precipitado formado, outras reações serão realizadas em etapas ordenadas.
D. 
a precipitação de agentes contaminantes para uma análise precisa.
Cada cátion será precipitado com auxílio de um agente precipitante específico. O processo é sequencial, pois, com o líquido sobrenadante e com o precipitado formado, outras reações serão realizadas em etapas ordenadas.
E. 
o uso de um agente solubilizante que impede a precipitação do cátion.
Cada cátion será precipitado com auxílio de um agente precipitante específico. O processo é sequencial, pois, com o líquido sobrenadante e com o precipitado formado, outras reações serão realizadas em etapas ordenadas.
5. 
Uma amostra desconhecida foi tratada com H2S em meio amonical e um precipitado branco foi encontrado. Esse precipitado foi solubilizado com KOH e posteriormente precipitado com aluminum e em meio amoniacal, formando cristais vermelhos.
Qual cátion do grupo III se encontra na amostra?​​​​​​​
A. 
Mn+2​​​​​​​.
Dos elementos citados, aquele que precipita com H2S amoniacal, solubiliza-se com KOH e posteriormente precipita com aluminum é o cátion alumínio: Al+3. O íon Mn+2, o íon Ag+, o íon Cu+2 e o íon Cr+3​​​​​​​ não reagem dessa mesma forma.
B. 
Ag+​​​​​​​.
Dos elementos citados, aquele que precipita com H2S amoniacal, solubiliza-se com KOH e posteriormente precipita com aluminum é o cátion alumínio: Al+3. O íon Mn+2, o íon Ag+, o íon Cu+2 e o íon Cr+3​​​​​​​ não reagem dessa mesma forma.
C. 
Al+3​​​​​​​.
Dos elementos citados, aquele que precipita com H2S amoniacal, solubiliza-se com KOH e posteriormente precipita com aluminum é o cátion alumínio: Al+3. O íon Mn+2, o íon Ag+, o íon Cu+2 e o íon Cr+3​​​​​​​ não reagem dessa mesma forma.
D. 
Cu+2​​​​​​​.
Dos elementos citados, aquele que precipita com H2S amoniacal, solubiliza-se com KOH e posteriormente precipita com aluminum é o cátion alumínio: Al+3. O íon Mn+2, o íon Ag+, o íon Cu+2 e o íon Cr+3​​​​​​​ não reagem dessa mesma forma.
E. 
Cr+3​​​​​​​.
Dos elementos citados, aquele que precipita com H2S amoniacal, solubiliza-se com KOH e posteriormente precipita com aluminum é o cátion alumínio: Al+3. O íon Mn+2, o íon Ag+, o íon Cu+2 e o íon Cr+3​​​​​​​ não reagem dessa mesma forma.
Aula 4.1 - Estudo das reações dos íons
Desafio: O íon bário é um cátion importante e muito utilizado em diagnósticos médicos. Quando o trânsito intestinal é bloqueado, existe a suspeita de câncer ou mesmo parasitoses intestinais intensas. Para localizar o ponto de interrupção, é comum a realização de um raio X. Por ser um órgão que não absorve radiação, o médico recomenta a utilização de uma substância radio-opaca, como o bário. Apesar de seu uso ser recomendado, ele é tóxico para o organismo em sua forma solúvel.
Imagine que você foi contratado por uma indústria farmacêutica produtora de bário insolúvel. Explique como, nesse ambiente, deve ser realizado o controle de qualidade de produto para que ele seja seguro para humanos.
Resposta: O bário, em sua forma solúvel, é tóxico e, portanto, não pode estar presente no medicamento. Para verificar sua presença, toma-se uma alíquota do material e suspende-se em água. Após agitação, o sobrenadante é filtrado e analisado, pois é nele que se encontrará bário solúvel caso este esteja presente. Ao sobrenadante, deve ser adicionado um agente precipitante contendo o ânion sulfato.
Deve-se proceder dessa forma, pois o sulfato de bário é insolúvel em água. Assim, caso ocorra a formação de precipitado, o medicamento está contaminado com bário solúvel. Se não houver precipitação, está aprovado para uso como medicamento.
Exercícios:
1. 
O íon ferroso é muito utilizado na produção de medicamentos antianêmicos, pois esta é a forma de ferro melhor absorvida pelo organismo.
Considerando que ele deve ser solúvel, qual das formas a seguir poderá ser utilizada para produzir o medicamento? 
A.  FeSO4.
O íon ferroso é aquele cuja valência do ferro é igual a +2. Perceba que, no FeSO4, a atomicidade do sulfato é igual a 2. Nos outros casos, o índice utilizado é igual a 3, portanto trata-se do ion férrico. O último caso, Fe(OH)2, apesar do índice ser 2, denotando o íon ferroso, o composto é insolúvel e, portanto, não pode ser absorvido.
B.  Fe2(SO4)3.
O íon ferroso é aquele cuja valência do ferro é igual a +2. Perceba que, no FeSO4, a atomicidade do sulfato é igual a 2. Nos outros casos, o índice utilizado é igual a 3, portanto trata-se do ion férrico. O último caso, Fe(OH)2, apesar do índice ser 2, denotando o íon ferroso, o composto é insolúvel e, portanto, não pode ser absorvido.
C.  Fe2O3.
O íon ferroso é aquele cuja valência do ferro é igual a +2. Perceba que, no FeSO4, a atomicidade do sulfato é igual a 2. Nos outros casos, o índice utilizado é igual a 3, portanto trata-se do ion férrico. O último caso, Fe(OH)2, apesar do índice ser 2, denotando o íon ferroso, o composto é insolúvel e, portanto, não pode ser absorvido.
D.  Fe(OH)3.
O íon ferroso é aquele cuja valência do ferro é igual a +2. Perceba que, no FeSO4, a atomicidade do sulfato é igual a 2. Nos outros casos, o índice utilizado é igual a 3, portanto trata-se do ion férrico. O último caso, Fe(OH)2, apesar do índice ser 2, denotando o íon ferroso, o composto é insolúvel e, portanto, não pode ser absorvido.
E.  Fe(OH)2.
O íon ferroso é aquele cuja valência do ferro é igual a +2. Perceba que, no FeSO4, a atomicidade do sulfato é igual a 2. Nos outros casos, o índice utilizado é igual a 3, portanto trata-se do ion férrico. O último caso, Fe(OH)2, apesar do índice ser 2, denotando o íon ferroso, o composto é insolúvel e, portanto, não pode ser absorvido.
2. 
O hipoclorito de sódio é um sal muito utilizado como agente higienizante doméstico e hospitalar. Apesar de ser um sal, é instável em meio ácido, liberando gás cloro, forma ativa e com alto poder antimicrobiano.
A estrutura que corresponde ao hipoclorito de sódio é:​​​​​​​
A. 
NaCl.
O hipoclorito de sódio é composto pelo ânion clorito (ClO-), um ânion poliatômico, em que o cloro possui numero de oxidação igual a +1. Quanto ao cátion, é formado pelo íon sódio. Como a valência do cátion e do ânion é igual a +1 e -1, respectivamente, esses índices não precisam ser apresentados na estrutura. Os outros ânions presentes indicam, respectivamente: Cl- (cloreto), ClO2- (clorito), ClO3- (clorato) e ClO4-​​​​​​​ (perclorato).
B. 
NaClO.
O hipoclorito de sódio é composto pelo ânion clorito (ClO-), um ânion poliatômico, em que o cloro possui numero de oxidação igual a +1. Quanto ao cátion, é formado pelo íon sódio. Como a valência do cátion e do ânion é igual a +1 e -1, respectivamente, esses índices não precisam ser apresentados na estrutura. Os outros ânions presentes indicam, respectivamente: Cl- (cloreto), ClO2- (clorito),