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Química analítica Quantitativa – Volumetria de Precipitação
Professor Rogério Marcos Dallago - email: dallago@uri.com.br
Aluna : Fernanda Utteich - Eq 2020
 Lista de Exercícios
 
1) Calcule a concentração de uma solução de NaOH, sabendo que 40 mL da mesma consumiram 12,5 mL de uma solução padrão de ác. Sulfúrico 0,50 M durante a titulação?
 
N° mols de H2SO4 = 0,5 x 0,0125 = 0,00625 mols H2SO4
 
1H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2 H2O
1 2
0,00625 X X = 0,0125 mols de NaOH
 
X = 0,0125 mols de NaOH em 40 mL de solução
 
[NaOH] = 0,0125 / 0,04 = 0,31 mol/L (M)
 
2) A acidez do vinho pode ser determinada volumetricamente. Considerando que 10 mL de uma amostra de vinho consumiram 25 mL de uma solução padrão de NaOH 0,1 M calcule a acidez desta amostra e expresse seu teor na forma de g de ácido acético (H3CCOOH, P.M. = 60 g/mol)/100 mL de amostra.
 
N° mols de NaOH = 0,1 x 0,025 = 0,0025 mols NaOH
 
1 H3CCOOH + 1NaOH = H3CCOONa + 1 H2O
1 1
 X 0,0025 mols 
 X = 0,0025 mols de H3CCOOH
 
 
0,0025 mols de H3CCOOH em 10 mL de solução
X PM (60 g)
 
0,15 g de H3CCOOH ----------- 10 mL de solução
X ---------------------------------- 100 mL
 
X = 1,5 g/100 mL
 
3) O teor de ácido acetilsalicílico (AAS, P.M. = 180,0 g/mol) em um comprimindo foi determinado volumetricamente mediante titulação de 0,5 g de amostra com uma solução padrão de NaOH 0,1 M. Considerando que foram consumidos 22,2 mL de titulante durante a titulação, calcule (a) a massa de AAS no comprimido que pesa 1,0 g, e (b) quanto ela corresponde em termos percentuais.
 
AAS
a) N° mols de NaOH = 0,1 x 0,0222 = 0,00222 mols NaOH
 
b) 1 AAS + 1 NaOH = ASNa + H2O
 1 1
X 0,00222 mols X = 0,00222 mols de AAS
 
0,00222 mols de AAS em 0,5 g de comprimido
X PM (180 g)
 
 0,399 g de AAS --------- 0,5 de amostra
 X --------------------------1,0 g a) = 0,798g
 
 
 0,5 g de amostra ------------100%
 0,399 g de AAS ---------------X b) = 79,9%
 
4) O Teor de ácido ascórbico (C6H8O6, P.M. = 176 g/mol) em um comprimindo foi determinado volumetricamente mediante titulação com uma solução padrão de NaOH 0,1 M. Para a análise 1,0 g do comprido foram dissolvidas em água, gerando 250 mL de solução. Destes 250 mL retirou-se uma alíquota de 50 mL a qual foi titulada com NaOH 0,1 M. Considerando que foram consumidos 8,1 mL de titulante, calcule (a) a massa de Ácido Ascórbico no comprimido e (b) quanto ela corresponde em termos percentuais.
Obs. A estequiometria entre o ácido ascórbico:NaOH é 1:1.
Obs. 1g estão dissolvidos em 250 mL, mas somente 50 mL foram titulados, ou seja, os valores obtidos com os dados da titulação estão vinculados aos 50 mL. Após os cálculos o valor encontrado deve ser extrapolado a 250 mL para poder comparar com 1,0 g de amostra.
 
a) N° mols de NaOH = 0,1 x 0,0081 = 0,00081 mols NaOH
 
b) Ac Ascórbico + 1 NaOH = Ascorbato de Na + H2O 
 1 1
 X 0,00081 mols X = 0,00081 mols de Ac. Ascórbico
 
0,00081 mols de Ac. Ascórbico ---------- 50 mL de amostra
 X ------------------------------------------ 250 mL
 X = 0,00405 mols de Ac. Ascórbico em 250 mL = 1,0 g de amostra
X PM (176 g)
 
0,7128 g de Ac. Ascórbico em 1,0 g de amostra
 
1,0 g de amostra ------------100%
0,7128 g de Ac. ---------------X X = 71,3%
 
5) Para determinar a acidez de um refrigerante, 10,0 mL de amostra foram transferidos para um erlenmeyer de 250 mL contendo 50 mL de água destilada para melhor visualizar o ponto final da titulação. Após adicionar de 2 a 3 gotas de fenolftaleína foi conduzida a titulação com uma solução padrão de KOH 0,1 mol.L-1, consumindo 7,2 mL do titulante. De posse destes dados calcule a acidez do refrigerante em gramas (g) de ácido cítrico (C6H8O7) /100 mL (g/100mL).
(P.M. = 192,0 g/mol)
 N° mols de KOH = 0,1 x 0,0072 = 0,00072 mols KOH
 
 1 Ac Cítrico + 3 KOH = Citrato de K + 3 H2O
 1 3
 X 0,00072 mols X = 0,00024 mols de Ac. Cítrico
 
0,00024 mols de Ac. Cítrico ---------- 10 mL de amostra
 X PM (192 g)
 0,04608 g de Ac. Cítrico ---------- 10 mL de amostra
 X ------------------------------------ 100 mL
 
X = 0,4608 g/100 mL ou 460,8 mg/100 mL
 
6) Uma remessa de soda cáustica comercial (NaOH, P.M. 40g/mol) está sob suspeita de estar adulterada. Dispondo de uma amostra de 0,5 g, foi preparada uma solução aquosa de 50 mL. Esta solução foi titulada, sendo consumidos 20 mL de uma solução padrão 0,25 mol/L de ácido sulfúrico, H2SO4. Determine (a) a massa na soda cáustica, NaOH, e (b) a percentagem de impureza existente admitindo que não ocorra reação entre os ácidos e as impurezas.
Obs. Como toda solução preparada (50 mL) com a massa de 0,5 g de soda foi empregada na titulação, nossa referência é a massa de 0,5 g.
 
a) N° mols de H2SO4 = 0,25 x 0,02 = 0,005 mols H2SO4
 
b) 1 H2SO4 + 2 NaOH = Na2SO4 + 2 H2O
 1 --------------- 2
 0,005 mols -------- X X = 0,01 mols de NaOH
 
 
0,01 mols de NaOH em 0,5 g de amostra
 X PM (40 g)
 
 
 
 0,40 g de NaOH --------- 0,5 de amostra
 
0,5 g de amostra ------------100%
0,4 g de NaOH ---------------X b) = 80,0%
 
7) O Rótulo de um produto de limpeza a base de amônia (NH3 (P.M. = 17 g/mol)) traz que sua concentração é de 9,5 g/L. Para confirmar esta informação 10 mL deste produto foram titulados com uma solução padrão de ácido nítrico (HNO3) 0,1 mol/L, consumindo 35,0 mL de titulante. Considerando que o titulante consumido reagiu somente com a amônia presente no meio, a qual se encontra na forma de hidróxido de amônio (NH4OH), calcule a concentração, de NH3, em g/L? Obs. Estequiometria 1:1.
 
a) N° mols de HNO3 = 0,1 x 0,035 = 0,0035 mols HNO3
 
b) 1 HNO3 + 1 NH4OH = NH4NO3 + 1 H2O
 1 ---------------- 1
 0,0035 mols -------- X X = 0,0035 mols de NH4OH
 
 0,0035 mols de NH4OH ------------------ 10,0 mL de amostra
 X PM (17 g)_ 
 0,0595 g de NH4OH --------------- 10,0 mL de amostra X ------------------------1000,0 mL de amostra
X = 5,95 g/L
 
8) Determine o pH aproximado do ponto de equivalente em uma titulação de 25,0 mL de ácido acético (H3CCOOH) 0,1 M, com NaOH 0,1 M, e indique qual seria o melhor indicador a ser empregado? KaH3CCOOH = 1,8 x 10-5
a) eritrozina B b) alizarina c) fenolftaleína
 
Reação: H3CCOOH + NaOH
 (ácido Fraco) (Base Forte) (o pH será alcalino)
pKa = - (log Ka) Þ pKa = -(log 1,8 x 10-5) Þ pKa = 4,74
Determinar a [SAL] no ponto de equivalência:
[Titulante] x V(T) = [Amostra] x VAmostra
0,1M x V(T) = 0,1 M x 25 mL
V(T) = 25 mL
Vtotal = 25 + 25 = 50 mL
[SAL] x V(Total) = [Amostra] x VAmostra
[SAL] x 50 mL = 0,1 M x 25 mL
[SAL] = 0,05 M
- log [Sal] Þ - log 0,05 Þ - (- 1,3) Þ 1,3
 
Cálculo do pH no Ponto de Equivalência
pH = ½pKw + ½pKa – ½ (-log [Sal])
pH = ½(14) + ½(4,74) – ½ (1,3) Þ pH = 7 + 2,37 - 0,75
 
 pH = 8,62 Þ (Básico)
 
9) Determine o pH aproximado do ponto de equivalente em uma titulação de 20,0 mL de hidróxido de amônio (NH4OH) 0,1 M, com HNO3 0,1 M, e indique qual seria o melhor indicador a ser empregado? KbNH4OH = 4,9 x 10-10
a) eritrozina B b) alizarina c) fenolftaleína
 
Reação: NH4OH + HNO3
 (Base Fraco) (ácido Forte) (o pH será ácido)
 
pKb = - (log Kb) Þ pKb = -(log 4,9 x 10-10) Þ pKb = 9,31
Determinar a [SAL] no ponto de equivalência:
[Titulante] x V(T) = [Amostra] x VAmostra0,1M x V(T) = 0,1 M x 20 mL
V(T) = 20 mL
Vtotal = 20 + 20 = 50 mL
[SAL] x V(Total) = [Amostra] x VAmostra
[SAL] x 40 mL = 0,1 M x 20 mL
[SAL] = 0,05 M
- log [Sal] Þ - log 0,05 Þ - (- 1,3) Þ 1,3
 
Cálculo do pH no Ponto de Equivalência
pH = ½pKw - ½pKb + ½ (-log [Sal])
pH = ½(14) - ½(9,3) + ½ (1,3) Þ pH = 7 - 4,65 + 0,75
 
 pH = 3,1 Þ (Ácido)
 
 
10) As curvas de titulação representadas na figura ao lado correspondem a titulações de 25 mL de soluções contendo i) uma base fraca e ii) outra forte (ambas com uma hidroxila – XOH), com uma solução padrão de HCl 0,1 M.
Considerando os dados da figura, indique qual curva (A ou B) corresponde a que base (Forte e Fraca), calcule as concentrações das mesmas a partir do volume de titulante no ponto de equivalência e sugira um indicador de pH para cada titulação
 
 
 
 
 
 
 
Estequiometria para as duas bases (1:1):
1XOH + 1HCl = XCl + H2O
Base Fraca (XOH)
 
N° mols de HCl = 0,1 x 0,044 = 0,0044 mols HCl = XOH
 
X = 0,0044 mols de XOH em 25 mL de solução
 
[XOH] = 0,0044 / 0,025 = 0,17 mol/L (M)
 
Base Forte (X’OH)
 
N° mols de HCl = 0,1 x 0,058 = 0,0059 mols HCl = X’OH
 
X = 0,0059 mols de XOH em 25 mL de solução
 
[XOH] = 0,0059 / 0,025 = 0,236 mol/L (M)