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QUI01009 - QUIMICA FUNDAMENTAL A Equilíbrio Ácido-base 1) A concentração de íons H3O + numa solução de HCN 1,0 mol L-1 é 2 x 10–5 mol/L. Qual o valor de Ka para HCN? 2) Qual o Ka para um ácido HA que está 0,5% ionizado em uma solução 1,0 mol L-1? 3) Um ácido fraco HA tendo um Ka de 1 x 10 –9 se ioniza em água, segundo a reação: HA + H2O H3O + + A- Quais as concentrações de todas as espécies numa solução contendo 0,1 mol de HA por litro de solução? 4) Calcule o pH das seguintes soluções de ácidos fortes: (a) HCl 0,1 mol L-1 (b) H2SO4 0,01 mol L -1 (Dados: Ka1 = ; Ka2 = 1,20 x 10 -2) (c) HNO3 0,2 mol L -1 5) Calcule o Ka para os seguintes ácidos, sendo dados os valores de pH: (a) HCOOH 0,48 mol L-1 pH = 2,0 (b) C5H5COOH 0,30 mol L -1 pH = 2,35 6) São dados os valores de pKa para os ácidos abaixo. Calcule o pH na solução 0,1 mol L-1 destes ácidos: (a) HF pKa = 3,25 (b) HCOOH pKa = 3,38 7) Calcule o pH das seguintes soluções de eletrólitos fortes: (a) NaOH 0,01 mol L-1 (b) 9 x 10–3 g de Mg(OH)2 / L (c) 2 g HNO3 / L 8) Calcule o pH das soluções cujas concentrações, em mol L-1, de H3O + são: (a) 1,0 x 10–5 (b) 2,0 x 10–4 (c) 3,5 x 10–10 (d) 7,5 x 10–2 (e) 4,0 x 10–14 Quais destas soluções são ácidas e quais são básicas? 9) Qual a concentração de íons hidróxido em uma solução que a 25 ºC tem pH de: (a) 3,19 (b) 9,87 (c) 1,00 (d) 11,41 10) Qual o volume de HCl 6,0 mol L-1 deve ser adicionado, para se obter um QUI01009 - QUIMICA FUNDAMENTAL A litro de uma solução cujo pH seja 1,5? 11) A constante ácida Ka de um ácido monocarboxílico de massa molar 60 g/mol é 4 x 10–5. Dissolvem-se 6 g desse ácido em água até completar 1 L de solução. Determine: (a) a concentração de H3O + na solução (b) o pH da solução (c) o pH da solução se o ácido fosse totalmente ionizado 12) Em uma certa solução a concentração de equilíbrio de CH3COOH é de 0,3 mol L-1 e a de CH3COO – é 0,5 mol L-1. Qual o pH da solução? (KaCH3COOH = 1,795 x 10-5) 13) Calcule a concentração de íons acetato em uma solução de pH 4,4 na qual a concentração inicial do ácido é 0,1 mol L-1. 14) Qual a percentagem de ionização em: (a) CH3COOH 0,35 mol L -1 (b) CH3COOH 0,035 mol L -1 (c) CH3COOH 0,0035 mol L -1 15) Suponha que 0,23 mol de um ácido monoprótico desconhecido sejam dissolvidos em água suficiente para preparar 2,55 L de solução. Se o pH da solução é 3,62, qual é a constante de ionização do ácido? 16) Calcule a [H3O +], [H2PO4 – ], [HPO4 2– ], [PO4 3– ] em uma solução 1,0 mol L-1 de H3PO4. (Dados: Ka1 = 7,5x10 -3, Ka2 = 6,2x10 -8; Ka3 = 4,8x10 -13) 17) Calcule a concentração de H3O + produzida por uma solução de H2S: (a) na primeira ionização (b) na segunda ionização Considere [H2S]inicial = 0,1 mol L -1 (Dados: Ka1 = 1,1x10 -7; Ka2 = 1,0x10 -14) 18) Pelas equações químicas mostre o íon comum numa solução que é 0,1 mol L-1 em HCl e 0,2 mol L-1 em CH3COOH. Calcule a concentração de íons acetato no equilíbrio desta mistura. 19) Defina: (a) tampão ácido (b) tampão básico 20) Suponha que 215 mL de solução contenham 0,1 mol de CH3COOH. (KaCH3COOH = 1,795 x 10 -5) (a) Qual o pH da solução? (b) Qual o pH depois da adição de 0,12 mol de CH3COONa? (Suponha que não houve variação de volume) (c) Qual é o pH se forem adicionados à solução (b) 0,01 mol de NaOH? (Suponha que não houve variação de volume). 21) Qual é o pH de cada uma das seguintes soluções-tampão: QUI01009 - QUIMICA FUNDAMENTAL A (a) CH3COOH 0,4 mol/L e CH3COONa 0,4 mol/L (b) NH3 0,7 mol/L e NH4NO3 0,7 mol/L 22) Sabendo que pKb para a amônia é 4,74, calcule o pH de uma solução- tampão, preparada misturando-se volumes iguais de NH3 0,2 mol/L e NH4Cl 0,2 mol/L. 23) Quantos mols de CH3COONa deveriam ser adicionados a 275 mL de CH3COOH, a 0,2 mol.L -1, para preparar um tampão com pH = 4,5? (Suponha que não haja variação de volume nessa adição). 24) Prepara-se uma solução dissolvendo-se NH3 em água. O pH da solução é 11,27. Quantos mols de NH3 foram dissolvidos por litro? (KbNH3=1,76 x 10 -5) 25) Quantos mols de cloreto de amônio deveriam ser adicionados a 25 mL de NH3 0,1 mol L -1 para baixar seu pH até 8,5? 26) Quando se adicionam 0,05 mol de HCl a um litro de água, qual o pH? Compare este pH ao que se obtém quando se adicionam 0,05 mol de HCl a um litro da solução-tampão citada no problema 23. 27) Quanto seria a variação do pH de 1,00 L de uma solução-tampão de ácido fórmico/formiato de sódio, contendo 0,45 mol de HCOOH e 0,55 mol de HCOONa se fossem adicionados: a) 0,10 mol de HCl b) 0,20 mol de NaOH 28) Qual a razão entre as concentrações de ácido acético e do acetato de sódio necessária para preparar um tampão cujo pH seja 5,30? 29) Quantos mols de NH4Cl deveriam ser adicionados a 275 mL de NH3, a 0,2 mol L-1, para preparar um tampão com pH = 9,1? (Suponha que não haja variação de volume nessa adição) 30) Quantos mols de H3O + podem ser adicionados a 100 mL de um tampão que é 0,5 mol L-1 em ambos, CH3COONa e CH3COOH, antes que o pH da solução mude de uma unidade. 31) Qual deve ser a razão de NH3 para o cátion NH4 + para se ter uma solução-tampão com pH = 10. 32) Qual deve ser a razão de NH3 para NH4 +, para se ter um tampão com pH igual a: a) 8,5 b) 9,0 c) 9,25 d) 9,5 e) 10,0 QUI01009 - QUIMICA FUNDAMENTAL A 33) Qual o pH de uma solução-tampão de NH3 0,10 mol L -1 e de NH4 + 0,10 mol L-1? Qual será o pH da solução, se adicionarmos 12 mL de HCl 0,20 mol L-1 em 125 mL do tampão? 34) Classifique cada uma das soluções 1 mol L-1, conforme seu caráter ácido, básico ou neutro. Escreva uma ou mais equações justificando sua resposta: a) NH4Cl b) KCN c) NH4CN d) KCl 35) Determine o pH de cada uma das seguintes soluções salinas: a) CH3COONa 1,0 x 10 -3 mol L-1 b) NH4Cl 0,125 mol L -1 c) Na2CO3 0,10 mol L -1 (Ka2H2CO3 = 4,4 x 10 -11) d) NaCN 0,10 mol L-1 36) O pH de uma solução 1,0 mol L-1de nitrito de sódio, NaNO2, é 8,65. Calcule o Ka do ácido nitroso. 37) Qual é o pH de uma solução 0,20 mol L-1de cloreto de hidrazínio, N2H5Cl? (KaN2H5= 1,042 x 10 -8) 38) Uma base fraca B forma o sal BHCl composto dos íons BH+ e Cl-. Uma solução 0,15 mol L-1 do sal tem pH de 4,28. Qual é o valor de Kb para a base B? 39) Calcule o pH da solução resultante da mistura de: a) 100 mL HCl 0,1 mol L-1 com 200 mL NaOH 0,05 mol L-1 b) 100 mL HCl 0,1 mol L-1 com 200 mL NaOH 0,1 mol L-1 c) 100 mL HCl 0,2 mol L-1 com 100 mL NaOH 0,1 mol L-1 d) 145 mL HCl 0,5 mol L-1com 210 mL NaOH 0,3 mol L-1 40) Calcule o pH da solução resultante da mistura de 20 mL de ácido fórmico 0,200 mol L-1 com: a) 80,0 mL de água destilada b) 20,0 mL de NaOH 0,160 mol L-1 c) 25,0 mL de NaOH 0,160 mol L-1 d) 25,0 mL de formato de sódio 0,200 mol L-1 e) 20,0 mL de HCl 0,0500 mol L-1
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