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QUÍMICA ANALÍTICA - EXERCÍCIOS ESPECIAIS 01 PROFESSOR: JOSIVAN BARBOSA MENEZES FEITOZA Instruções: Some os valores relativos às questões corretas e coloque a resposta no final. EI 01 A água do mar contém 2,7 g de sal (cloreto de sódio, NaCl) por 100 mL (= 100 × 10-3 L). A concentração molar do oceano é 0,46 M. MMNaCl= 58,45 g/mol-1 M= 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒎𝒐𝒍𝒂𝒓 𝑿 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 M= 𝟐,𝟕 𝟓𝟖,𝟒𝟓 𝑿 𝟎,𝟏 M= 0,46 mol/L-1 CORRETO 02 O MgCl2 tem uma concentração molar no oceano de 0,052 M. A massa do sal em 25 mL de água do mar é 0,13 g. MMMgCl2= 92,205 g/mol-1 M= 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒎𝒐𝒍𝒂𝒓 𝑿 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 m= M X mm X V m= 95,205 X 0,052 X 0,025 m= 0,123g CORRETO 04 OHCl concentrado (37% em peso e densidade 1,19 g/mL) apresenta uma concentração molar de 12,1 M. MMHCl= 36,45 g/mol-1 M= 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒎𝒐𝒍𝒂𝒓 𝑿 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 M= 𝟏,𝟏𝟗 𝟑𝟔,𝟒𝟓 𝑿 𝟎,𝟎𝟎𝟏 M= 36,647 mol/L-1 HCl= 37% M= 36,647 X 0,37 M= 12,08 mol/L-1 CORRETO 08 A concentração do C29H60 na água da chuva em Hannover, Alemanha foi determinada como sendo 34 ppb. A concentração mmolar é 8,3 × 10-8mM. MMC29H60= 408,6 g/mol-1 34 ppb= 34 mg/L M= 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒎𝒐𝒍𝒂𝒓 𝑿 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 M= 𝟑,𝟒 𝑿 𝟏𝟎−𝟓 𝟒𝟎𝟖,𝟔 𝑿 𝟏 M= 8,32 x 10-8 mol/L-1 M= 8,32 x 10-5 mmol/L-1 ERRADO 16 Sulfato pentahidratado de cobre (II), CuSO4 5H2O, tem 5 moles de H2O para cada mol de CuSO4 no cristal sólido. A massa molar do CuSO4 5H2O (=CuSO9H10) é 249.69 g/mol. O sulfato de sobre (II) sem água no cristal é dito ser anidro e tem a fórmula CuSO4. Dissolvendo-se 100 mg de CuSO4 5H2O em 500 mL de água tem uma solução de Cu2+ 8.00 mM. MMCuSO4 x 5H2O = 249,69 g/mol-1 100mg CuSO4 x 5H2O( 𝟏 𝒈 𝟏𝟎𝟑𝒎𝒈 ) ( 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑪𝒖𝑺𝑶𝟒 𝟓𝑯𝟐𝑶 𝟐𝟒𝟗,𝟔𝟗 ) ( 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑪𝒖+𝟐 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑪𝒖𝑺𝑶𝟒 𝟓𝑯𝟐𝑶 ) = 4,00 x 10-4 mol Cu+2 M= 𝒏º 𝒎𝒐𝒍 𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 M= 𝟒,𝟎𝟎 𝒙 𝟏𝟎−𝟒 𝒎𝒐𝒍 𝑪𝒖+𝟐 𝟎,𝟓𝑳 M= 8,00 x 10-4 mol/L-1 M= 0,8 mmol/L-1 ERRADO 32 A diluição de 8,26 mL de HCl concentrado para um litro de solução produz uma solução desse ácido a 0,100 M. HCl concentrado = 12 mol/L-1 C1 x V1 = C2 x C2 12 x 8,26 = C2 x 1 C2= 𝟗,𝟗𝟏𝟐 𝟏𝟎𝟎𝟎 C2= 0,0991 mol/L-1 ≈ 0,100 mol/L-1 CORRETO 64 Uma solução de amônia em água é chamada “hidróxido de amônio” em função do equilíbrio: NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH- A densidade do hidróxido de amônio, que contém 28% em peso de NH3, é 0,899 g/mL. O volume de NH3 concentrado necessário para preparar 500,0mL de uma solução de NH3 0,250 M é 8,45 mL. MMNH3= 17,013 g/mol-1 M= 𝒎 𝒎𝒎 𝑿 𝑽 M= 𝟎,𝟖𝟗𝟗 𝟏𝟕,𝟎𝟏𝟑 M= 52,882 mol/L-1 M= 52,882 mol/L-1 x 0,28 M= 14,807 mol/L-1 C1 x V1 = C2 x V2 14,807 x V1 = 0,250 x 500 V1= 8,44 mL CORRETO R= 1+2+4+32+64= 103 EII 01 O ferro de tabletes usados como suplemento alimentar pode ser medido através de análise química. Tabletes contendo fumarato de ferro (II), Fe2+C4H2O4- e material inerte e misturados com 150 mL de HCl 0,100 M para dissolver o Fe2+. A solução é filtrada para remover o material insolúvel. O ferro (II) no líquido claro é oxidado a ferro (III) com excesso de peróxido de hidrogênio. 2FE2+ + H2O2 + 2H+ 2Fe3+ + 2H2O Em seguida é adicionado hidróxido de amônio para precipitar o óxido de ferro (III) hidratado, que é um gel. O gel é filtrado e aquecido numamufla para convertê-lo num sólido puro, fe2O3. Fe3+ +OH- (x-1)H2O FeOOH •xH2O (s) Fe2O3(s) Considere que cada tablete fornece cerca de 15 mg. A quantidade de tabletes necessária para produzir 0,250 g do produto Fe2O3 é 12 tabletes. 2 Fe+2 + H2O2 + 2H+ 2Fe3+ + 2H2O Fe3++ OH- + H2O Fe2O3 0,25g Fe2O3 ( 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑭𝒆𝟐𝑶𝟑 𝟏𝟓𝟗,𝟔𝟗𝒈 𝑭𝒆𝟐𝑶𝟑 ) ( 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑭𝒆+𝟐 𝟏𝒎𝒐𝒍 𝑭𝒆𝟐𝑶𝟑 ) ( 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑭𝒆+𝟐 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑭𝒆+𝟑 ) ( 𝟓𝟓,𝟖𝟒𝟓 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑭𝒆+𝟐 ) ( 𝟏𝟎𝟑 𝒎𝒈 𝟏 𝒈 ) ( 𝟏 𝒕𝒂𝒃𝒍𝒆𝒕𝒆 𝟏 𝒎𝒈 ) = 87,43 Tablete ERRADO 02 A massa de uma solução de H2O2 (3% em peso) necessária para produzir 12 tabletes de ferro com excesso de 50% do reagente é 2,7 g. H2O2 3% 12 Tablete ( 𝟏 𝒎𝒈 𝟏 𝑻𝒂𝒃𝒍𝒆𝒕𝒆 ) ( 𝟏𝟎−𝟑 𝟏 𝒎𝒈 ) ( 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑭𝒆+𝟐 𝟓𝟓,𝟖𝟒𝟓 𝒈 𝑭𝒆+𝟐 𝒎𝒐𝒍 ) ( 𝟏 𝑯𝟐𝑶𝟐 𝟐 𝑭𝒆+𝟐 𝒎𝒐𝒍 ) ( 𝟑𝟒,𝟎𝟐 𝒈 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑯𝟐𝑶𝟐 ) = 3,65 x 10-3g % 0,03= 0,122g Excesso de 50% 0,122g x 2= 0,243g ERRADO 04 Considerando que a massa final de Fe2O3 foi 0,277 g, a massa de ferro por tablete usado na dieta é 16,1 mg. 0,277g Fe2O3( 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑭𝒆𝟐𝑶𝟑 𝟏𝟓𝟗,𝟔𝟗𝒈 ) ( 𝟐 𝒎𝒐𝒍 𝑭𝒆 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑭𝒆𝟐𝑶𝟑 ) ( 𝟓𝟓,𝟖𝟒𝟓𝒈 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑭𝒆 ) ( 𝟏𝟎𝟑 𝒎𝒈 𝟏 𝒈 ) = 193,74 mg ERRADO 08 A concentração molar de uma solução de metanol (CH3OH, densidade = 0,7914 g/mL) em clorofórmio preparada quando 25 mL de metanol é diluído para 500 mL é 1,23 M. MMCH3OH= 32,04 g/mol-1 M= 𝒎 𝒎𝒎 𝑿 𝑽 M= 𝟎,𝟕𝟗𝟏𝟒𝒈 𝟑𝟐,𝟎𝟒 𝒈 𝒎𝒐𝒍 −𝟏 𝒙 𝟎,𝟎𝟎𝟏𝑳 M= 24,70 mol/L-1 C1 xV1 = C2 xV2 24,70 x 25 = 50 x C2 C2= 1,235 mol/L-1 CORRETO 16 É necessária uma alíquota de 4,5 mL de HBr 48% em peso (densidade = 1,50 g/mL) para preparar 0,250 L de uma solução 0,160 M. MMHBr= 80,912 g/mol-1 M= 𝒎 𝒎𝒎 𝑿 𝑽 M= 𝟏,𝟓𝟎 𝒈 𝟖𝟎,𝟗𝟏𝟐 𝒈 𝒎𝒐𝒍 −𝟏 𝑿 𝟎,𝟎𝟎𝟏𝑳 M= 18,538 mol/L-1 x 0,48 M= 8,898 mol/L-1 C1 x V1 = C2 x V2 8,898 x V1 = 0,250 x 0,160 V1= 4,495 x 10-3L V1= 4,49mL CORRETO 32 Numa solução que contém 12,6 ppm de Ca (NO3)2 dissolvido apresenta 25,2 ppm de NO3-. 12,6 ppm= 12,6 mg/L-1 12,6 mg/L-1 Ca (NO3) ( 𝟏 𝒈 𝟏𝟎𝟑 𝒎𝒈 ) ( 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑪𝒂 (𝑵𝑶𝟑)𝟐 𝟏𝟔𝟒,𝟎𝟖𝟖 𝒈 𝑪𝒂(𝑵𝑶𝟑)𝟐 ) ( 𝟐 𝒎𝒐𝒍 𝑵𝑶𝟑 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑪𝒂 (𝑵𝑶𝟑)𝟐 ) ( 𝟔𝟐,𝟎𝟎𝟒 𝒈 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑵𝑶𝟑 )= 9,522 x 10-3g/L-1= 9,522 mg/L-1= 9,522 ppm de NO3 ERRADO 64 3,2 L é o volume máximo de hipoclorito de sódio 0,25 M que pode ser preparado a partir da diluição de 1 L de NaOCl 0,8 M. C1 xV1 = C2 x V2 1 x 0,8 = 0,25 x V2 V2= 𝟎,𝟖 𝟎,𝟐𝟓 V2= 3,2 L CORRETO R= 8+16+64= 88 EIII 01 A concentração molar do Hg22+ em equilíbrio com Cl- 0,1 M numa solução de KCl contendo excesso, não dissolvido de Hg2Cl2(s) é 1,2 × 10-16. Hg2Cl2 Hg2+2 + 2Cl- Kps= [Hg2+2] [Cl-] 1,2 x 10-18= [Hg2+2] [0,1] 2 [Hg2+2] = 𝟏,𝟐 𝒙𝟏𝟎−𝟏𝟖 (𝟎,𝟏)𝟐 [Hg2+2] = 1,2 x 10-16 CORRETO 02 Numa solução saturada de Hg2Cl2 a concentração molar do Hg22+é, aproximadamente, 6,7 × 10-7. Hg2Cl2 Hg2+2 + Cl- Kps= [Hg2+2] [Cl-] Kps= 5 x (25)2 Kps= 5 x 452 Kps= 453 5=√ 𝑲𝒑𝒔 𝟒 𝟑 = √ 𝟏,𝟐𝟎 𝒙 𝟏𝟎−𝟏𝟖 𝟒 𝟑 = 6,69 x 10-7 [Hg2+2] = 5 = 6,69x10-7 CORRETO 04 Kb para o íon acetato é 5,7 × 10-10. CH3COOH CH3COO- + H+ Ka x Kb = Kw Kb= 𝑲𝒘 𝑲𝒂 Kb= 𝟏𝟎−𝟏𝟒 𝟏,𝟖 𝒙 𝟏𝟎−𝟓 Kb= 5,55 x 10-10 CORRETO 08 Se Kb para o metilamina é 4,47 × 10-4, então Ka para o metilamônioé 2,2 × 10-11. Ka x Kb = Kw Ka= 𝑲𝒘 𝑲𝒃 Ka= 𝟏𝟎−𝟏𝟒 𝟒,𝟒𝟕 𝒙 𝟏𝟎−𝟒 Ka= 2,23 x 10-11 CORRETO 16 O pH do ácido, ácido o-hydroxybenzóico (Ka = 1,07 x 10-3) 0,0500 M é, aproximadamente 2,14. Ka= [𝑯+] [𝑨−] [𝑯𝑨] Ka= 1,07 x 10-3 Ka= 𝑿𝟐 𝟎,𝟎𝟓−𝑿 1,07 x 10-3(0,05 - X) = X2 5,35 x 10-5 – 1,07 x 10-3 X= X2 X2 + 1,07 x 10-3 x – 5,35 x 10-5= 0 = b2 – 4ac = (1,07 x 10-3) – 4 x 1 x -5,35 x 10-5 = 2,151 x 10-4 X= −𝒃 ±√∆ 𝟐 𝒙 𝒂 X= −𝟏,𝟎𝟕 𝒙 𝟏𝟎−𝟑 ±√𝟐,𝟏𝟓𝟏 𝒙 𝟏𝟎−𝟒 𝟐 𝒙 𝟏 XI= 6,79 x 10-3 XII= -7,86 x 10-3 XI= [H+] pH= -log [H+] pH= -log 6,79 x 10-3 pH= 2,17 CORRETO 32 Os sais haletos de amônio dissociam-se completamente em água, como por exemplo o (CH3)3NH+e Cl-. O íon trimetilamônio é um ácido fraco, sendo o trimetilamina, (CH3)3N, a base fraca. Assim, o pH de uma solução de cloreto de trimetilamônio0,050 M (pKa = 9,799) é 8,45. pKa= 9,799 Ka= 10-pKa Ka= 10-9,799 Ka= 1,588 x 10-10Ka x Kb= Kw Kb= 𝑲𝒘 𝑲𝒂 Kb= 𝟏𝟎−𝟒 𝟏,𝟓𝟖𝟖 𝒙 𝟏𝟎−𝟏𝟎 Kb= 6,297 x 10-5 pKb= -log 6,2997 x 10-5 pKb= 4,20 pH= −𝟏 𝟐 pKb −𝟏 𝟐 [sal] + 7 pH= −𝟒,𝟐𝟎 𝟐 - 𝟎,𝟎𝟓𝟎 𝟐 + 7 pH= -2,1 – 0,025 + 7 pH= 4,875 ERRADO 64 O pH da cocaína (C17H21NO4) 0,0372 M é 3,51. Kb Cocaína= 2,6 x 10-6 Kb= [𝑩𝑯+] [𝑶𝑯−] [𝑩] = 2,6 x 10-6 𝑿𝟐 𝟎,𝟎𝟑𝟕𝟐−𝑿 0,0372 – X ≅ 0,0372 2,6 x 10-6 = 𝒙𝟐 𝟎,𝟎𝟑𝟕𝟐 X= √𝟗, 𝟔𝟕𝟐 𝒙 𝟏𝟎 − 𝟖 X= 3,109= [OH-] pOH= -log [OH-] pOH= -log 3,109 x 10-4 pOH= 3,507 pH + pOH= 14 pH= 14 – pOH pH= 14 – 3,507 pH= 10,49 ERRADO R= 1+2+4+8+16= 31 EIV 01 Apenas 83% da cocaína reage conforme os dados do item 64 da questão anterior. 83% Cocaína 0,83 x 0,0372 = 0,0308 Kb= [𝑩𝑯+] [𝑶𝑯−] [𝑩] = 2,6 x 10-6 = 𝒙𝟐 𝟎,𝟎𝟑𝟎𝟖 X2= 8,01 x 10-8 X= √𝟖, 𝟎𝟏 𝒙 𝟏𝟎 − 𝟖 = 2,83 x 10-4= [OH-] pOH= -log [OH-] pOH= -log 2,83 x 10-4 pOH= 3,548 pH + pOH= 14 pH= 14 – pOH pH= 14 – 3,548 pH= 10,45 ERRADO 02 O pH do o-hydroxybenzoato 0,0500 M é, aproximadamente, 8,62. Ka= 1,07 x 10-3 Kb= 𝑲𝒘 𝑲𝒂 Kb= 𝟏,𝟎 𝒙 𝟏𝟎−𝟏𝟒 𝟏,𝟎𝟕 𝒙 𝟏𝟎−𝟑 = 9,35 x 10-12 9,35 x 10-12= 𝑿𝟐 𝟎,𝟎𝟓 X= 6,84 x 10-7 = [OH-] pOH= -log [OH-] pOH= 6,17 pOH= 7,83 ERRADO 04 O pH do p-hydroxybenzoato 0,0500 M é, aproximadamente, 7,83. Ka= 10-pKa Ka= 10-4,54 Ka= 2,88 x 10-5 Kb= 𝟏,𝟎 𝒙 𝟏𝟎−𝟏𝟒 𝟐,𝟖𝟖 𝒙 𝟏𝟎−𝟓 = 3,47 x 10-10 X= 4,16 x 10-6 = [OH-] pOH= 5,38 pH= 8,62 ERRADO 08 O pH do NH3 0,10 M é 2,88. KbNH3= 1,8 x 10-5 Kb= [𝑶𝑯−] [𝑵𝑯𝟒+] [𝑵𝑯𝟑] = 1,8 x 10-5 Kb= 𝑿𝟐 𝟎,𝟏𝟎−𝑿 1,8 x 10-5 (0,10 - x) = x2 1,8 x 10-6 – 1,8 x 10-5 X = X2 X2 + 1,8 x 10-5X – 1,8 x 10-6= 0 = b2 – 4ac = (1,8 x 10-5)2 + 4 x 1 x 1,8 x 10-6 = 7,20 x 10-6 X= −𝒃 ±√∆ 𝟐 𝒙 𝒂 X= −𝟏,𝟖 𝒙 𝟏𝟎−𝟓 ±√𝟕,𝟐𝟎 𝒙 𝟏𝟎−𝟔 𝟐 𝒙 𝟏 XI= 0,00133 XII= -0,00135 XI= [OH-] pOH= -log [OH-] pOH= -log 0,00133 pOH= 2,876 pH= 14 – pOH pH= 14 – 2,876 pH= 11,12 ERRADO 16 A enzima chymotrypsin que quebra as ligações do amido e que favorece a digestão de proteínas no nosso organismo tem uma atividade máxima em pH em torno de 6 ou 10. Segundo a literatura sim CORRETO 32 Um excelente tampão para a determinação da atividade da chymotrypsin é o TRIS. Na literatura se tem muitas metodologias para a determinação da chymotrypsin é usando o tampão TRIS CORRETO 64 A proporção da base fraca (OCl-) para o ácido fraco (HOCl) na equação de Herderson-Hasselbalch num pH de 6,20 é 0,047. pH= pKa + log [𝑶𝑪𝒍−] [𝑯𝑶𝑪𝒍] log [𝑶𝑪𝒍−] [𝑯𝑶𝑪𝒍] = pH – p Ka = 6,20 – 7,497 = -1,297 = [𝑶𝑪𝒍−] [𝑯𝑶𝑪𝒍] = 10-1,297 = 0,0505 CORRETO R= 16+ 32+64= 112 EV 01 O pH de um tampão Tris (12.43 g tris) mais 4.67 g tris hydrochloride é 8,072. MMTris= 121,14 g/mol-1 nº mol= 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒎𝒐𝒍𝒂𝒓 = 𝟏𝟐,𝟒𝟑 𝟏𝟐𝟏,𝟏𝟒 = 0,103 MMTrishydrochloride= 157,56 nº mol= 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒎𝒐𝒍𝒂𝒓 = 𝟒,𝟔𝟕 𝟏𝟓𝟕,𝟓𝟔 = 0,0296 pH= pKa + log = 𝟎,𝟏𝟎𝟑 𝟎,𝟎𝟐𝟗𝟔 pH= 8,1 + 0,542 pH= 8,64 ERRADO 02 O pH de um tampão Tris/ Tris hydrochloride é 8,61 se as concentrações do ácido e da base fracas são iguais. pH= pKa + 𝒍𝒐𝒈 [𝒃𝒂𝒔𝒆] [𝒂𝒄𝒊𝒅𝒐] pH= pKa + log 1 pH= pKa = 8,1 ERRADO 04 A adição de 12 mL de HCl 1,0 M no tampão do item 01 reduz o pH em 0,20 unidades. pH= 8,64 [H+] = 10-pH= 10-8,64 = 2,29 x 10-9 12mL HCl( 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝟏𝟎𝟑 𝒎𝑳 ) = 0,012 mol H+ [H+] = 2,29 x 10-9 + 0,012 = 0,012 pH= -log 0,012= 1,92 ERRADO 08 A adição de 32 mL de NaOH 0,500 M a 10,0 g de Tris-cloridrato (250 mL solução final) baixa o pH para 7,60. MM= 157,60 g/mol-1 10g ( 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝟏𝟓𝟕,𝟔𝟎 𝒈 ) = 𝟔,𝟑𝟒𝟓 𝒙 𝟏𝟎−𝟐 𝒎𝒐𝒍 𝟎,𝟐𝟓𝟎 𝑳 = 0,258 mol/L-1 Ka= [𝑯+] [𝑨−] [𝑯𝑨] = 𝑿𝟐 [𝑯𝑨]−𝑿 = 𝑿𝟐 𝟎,𝟐𝟓𝟖−𝒙 0,258 – x≅ 0,258 Ka= 𝑿𝟐 𝟎,𝟐𝟓𝟖 X= √𝟕, 𝟗𝟒 𝒙 𝟏𝟎 − 𝟗 𝑿 𝟎, 𝟐𝟓𝟖 X= 4,53 x 10-5= [H+] [H+] [OH-] = 10-4 [OH-] = 𝟏𝟎−𝟒 𝟒,𝟓𝟑 𝒙 𝟏𝟎−𝟓 = 2,21 x 10-10 32mL NaOH( 𝟎,𝟓𝟎𝟎 𝒎𝒐𝒍 𝟏𝟎𝟑 𝒎𝒐𝒍 ) = 1,6 x 10-6 [OH-] = 2,21 x 10-10 + 1,6 x 10-6 [OH-] = 1,6 x 10-6 pOH= -log 1,6 x 10-6 pOH = 5,7g pH= 14 – pOH pH= 14 – 5,7 pH= 8,2 ERRADO 16 O pH de uma solução de 1,23 g 2-nitrophenol (massa molar 139.11 g/mol) em 0,250 L é, aproximadamente, 4,34. Molaridade= 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒎𝒐𝒍𝒂𝒓 𝒙 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 = = 𝟏,𝟐𝟑 𝟏𝟑𝟗,𝟏𝟏 𝒙 𝟎,𝟐𝟓𝟎 = 0,0354 Ka 2-nitrophenol= 5,88 x 10-8 Ka= [𝑯+] [𝑨−] [𝑯𝑨] = 5,88 x 10-8 = 𝑿𝟐 𝟎,𝟎𝟑𝟓𝟒−𝑿 0,0354-x≅ 0,0354 5,88 x 10-8 = 𝑿𝟐 𝟎,𝟎𝟑𝟓𝟒 X= √𝟐, 𝟎𝟖 𝒙 𝟏𝟎 − 𝟗 X= 4,56 x 10-5 = [H+] pH= -log [H+] pH= -log 4,56 x 10-5 pH= 4,34 CORRETO 32 O pH do o-cresol 0,010 M é 6.16. O Pka é, aproximadamente, 10,32. pKa= 10,32 Ka= 10-pKa= 10-10,32 = 4,786 x 10-11 Ka= [𝑯+] [𝑨−] [𝑯𝑨] = 4,786 x 10-11 = 𝑿𝟐 𝟎,𝟎𝟏𝟎−𝑿 0,10-X ≅ 0,010 4,786 x 10-11= 𝑿𝟐 𝟎,𝟎𝟏𝟎 X= √𝟒, 𝟕𝟖𝟔 𝒙 𝟏𝟎 − 𝟏𝟑 = 6,918 x 10-7 = [H+] pH= -log [H+] pH= -log 6,918 x 10-7 pH= 6,16 ERRADO 64 O pH do butanoato de sódio (o sal sódico do ácido butanoico, também chamado ácido butírico) a 0,050 M é, aproximadamente, 8,76. [H+] =√ 𝑲𝒘 𝒙 𝑲𝒂 [𝒔𝒂𝒍] [H+] = √ 𝟏𝟎−𝟏𝟒 𝒙 𝟏,𝟓𝟐 𝒙𝟏𝟎−𝟓 𝟎,𝟎𝟓𝟎 [H+] = 1,74 x 10-9 pH= -log 1,74 x 10-9 pH= 8,76 CORRETO R= 16+ 64= 80 EVI 01 O pH do etilamina 0,10 M é 11,82. O pKb do etilamina é 4,7 × 10-4. Kb= [𝑶𝑯−] [𝑨+] [𝑨𝑶𝑯] Kb= 𝑿𝟐 𝟎,𝟏𝟎−𝑿 0,10- X = 0,10 Kb= 𝑿𝟐 𝟎,𝟏𝟎 X= √𝟒, 𝟕 𝒙 𝟏𝟎 − 𝟒 𝒙 𝟎, 𝟏𝟎 X= 6,85 x 10-3 = [OH-] pOH= -log 6,85 x 10-3 = 2,16 pH= 14 – pOH pH= 14 – 2,16 pH= 11,83 CORRETO 02 O pH do cloreto de etilamônio do item 01 é, aproximadamente, 5,84. [H+] = √ 𝑲𝒘 𝒙 [𝒔𝒂𝒍] 𝑲𝒃 [H+] = √ 𝟏𝟎−𝟏𝟒 𝒙 𝟎,𝟏𝟎 𝟒,𝟕 𝒙 𝟏𝟎−𝟒 [H+] = 1,458 x 10-5 pH= -log 1,458 x 10-5 pH= 4,84 ERRADO 04 A concentração de íon hidróxido numa solução em que a concentração de íon hidrônio é 6,12 × 10-5 é 1,63 × 10-10. pH= -log [H+] pH= -log 6,12 x 10-5 pH= 4,213 pH + pOH= 14 pOH= 14 – pH pOH= 14 – 4,213 pOH= 9,787 [OH-]= 10-pOH [OH-]= 10-9,787 [OH-]= 1,63 x 10-10 CORRETO 08 Suco gástrico, vinagre, água da chuva e leite têm pH ácido. Sangue, água do mar, leite de magnésia e água sanitária têm pH básico. pH ácido: Suco gástrico e vinagre; pH neutro: Água da chuva; pH básico: Leite, leite de magnésia, água sanitária e sangue. ERRADO 16 O valor de Kb para a priridina, C5H5N é 1,69 × 10-9. pKa= 5,23 Ka= 10-pKa Ka= 10-5,23 Ka= 5,88 x 10-6 Ka x Kb= Kw Kb= 𝑲𝒘 𝑲𝒂 Kb= 𝟏𝟎−𝟏𝟒 𝟓,𝟖𝟖 𝒙 𝟏𝟎−𝟔 Kb= 1,70 x 10-9 CORRETO 32 o valor de Kb para o fosfato de dihidrogênio, H2PO4- é 1,41 × 10-12. pKa= 7,21 Ka= 10-pKa Ka= 10-7,21 Ka= 6,16 x 10-8 Ka x Kb= Kw Kb= 𝑲𝒘 𝑲𝒂 Kb= 𝟏𝟎−𝟏𝟒 𝟔,𝟏𝟔 𝒙 𝟏𝟎−𝟖 Kb= 1,62 x 10-7 ERRADO 64 A solubilidade do Pb(IO3)2 em 500 mL de água pura é 9,22 mg. Kps= 3,7 x 10-13 Pb (IO3)2 Pb+2 + 2IO-3 Kps= 5 x (25)2 = 453 5= √ 𝑲𝒑𝒔 𝟒 𝟑 = √ 𝟑,𝟕 𝒙 𝟏𝟎−𝟏𝟑 𝟒 𝟑 5= 4,523 x 10-5 mol/L-1( 𝟓𝟓𝟕,𝟎𝟏 𝒈 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑷𝒃 (𝑰𝑶𝟑)𝟐 ) 5= 0,0252 g/L-1 1L 0,0252g 0,5L X X= 0,01259g ou 12,59mg ERRADO R= 1+ 4+ 16 = 21 EVII 01 A solubilidade do Pb(IO3)2 em solução 0.10 M em Pb(NO3)2 é 50 vezes maior em relação à solubilidade em água pura. Pb(IO3)2 Pb+2 + 2IO3 Kps= [Pb+2] [IO3-] [IO3-] = √ 𝑲𝒑𝒔 [𝑷𝒃+𝟐] [IO3-] = √ 𝟑,𝟕 𝒙 𝟏𝟎−𝟏𝟑 𝟎,𝟏𝟎 [IO3-] = 1,92 x 10-6 = 𝟒,𝟓𝟐𝟑 𝒙 𝟏𝟎−𝟓 𝟏,𝟗𝟐 𝒙 𝟏𝟎−𝟔 = 23,55 ERRADO 02 A solubilidade do Pb(IO3)2 em solução 0.10 M em Pb(NO3)2 é 50 vezes menor em relação à solubilidade em água pura. Pb(IO3)2 Pb+2 + 2IO3 Kps=[Pb+2] [IO3-] [IO3-] = √ 𝑲𝒑𝒔 [𝑷𝒃+𝟐] [IO3-] = √ 𝟑,𝟕 𝒙 𝟏𝟎−𝟏𝟑 𝟎,𝟏𝟎 [IO3-] = 1,92 x 10-6 = 𝟒,𝟓𝟐𝟑 𝒙 𝟏𝟎−𝟓 𝟏,𝟗𝟐 𝒙 𝟏𝟎−𝟔 = 23,55 ERRADO 04 A solubilidade do Pb(IO3)2 em solução 1,0 × 10-4 M em Pb(NO3)2 é 2,3 × 10-5 M. Pb(IO3)2 Pb+2 + 2IO3- Kps= [Pb+2] [IO3-] [IO3-] = √ 𝑲𝒑𝒔 [𝑷𝒃+𝟐] [IO3-] = √ 𝟑,𝟕 𝒙 𝟏𝟎−𝟏𝟑 𝟏 𝒙 𝟏𝟎−𝟒 [IO3-] = 6,08 x 10-5 ERRADO 08 O pH de uma solução de HF 1,0 M é, aproximadamente, 1,61. Ka HF= 3,5 x 10-4 HF ↔ H+ + F- X2= Ka x [HF] X= √𝑲𝒂 𝒙 [𝑯𝑭] X= √𝟑, 𝟓 𝒙 𝟏𝟎 − 𝟒 𝒙 𝟏 X= 1,87 x 10-2 pH=-log [H+] pH= -log 1,87 x 10-2 pH= 1,71 CORRETO 16 O pH de uma solução de NH3 0,050 M é, aproximadamente, 10,97. Kb= [𝑶𝑯−] [𝑵𝑯𝟒+] [𝑵𝑯𝟑] Kb= 1,8 x 10-5 = 𝑿𝟐 𝟎,𝟎𝟓𝟎−𝒙 0,050 – X ≅ 0,050 1,8 x 10-5 = 𝑿𝟐 𝟎,𝟎𝟓𝟎 = √𝟏, 𝟖 𝒙 𝟏𝟎 − 𝟓 𝒙 𝟎, 𝟎𝟓𝟎 = 9,48 x 10-4 = [OH-] pOH= -log 9,48 x 10-4 = 3,02 pH= 14 – pOH pH= 14 – 3,02 pH= 10,97 CORRETO 32 O pH do tampão ácido acético/acetato de sódio quando as concentrações do ácido fraco e da base fraca são iguais é 4,67. pH= pKa + log [𝒔𝒂𝒍] [á𝒄𝒊𝒅𝒐] pH= pKa + log 1 pH= pKa = 4,75 ERRADO 64 O pH do tampão acima reduz-se para 4,67 quando 10% do acetato é convertido em ácido acético. pH= pKa + log [𝒔𝒂𝒍] [á𝒄𝒊𝒅𝒐] pH= 4,75 + log 𝟎,𝟗 𝟏,𝟏 pH= 4,75 + (-0,0872) pH= 4,66 CORRETO R= 8+ 16+ 64= 88 EVIII 01 O pH de um tampão que é 0,020 M em NH3 e 0,030 M em NH4Cl é, aproximadamente, 9,06. [OH-]= Kb x 𝑪𝒃 𝑪𝒂 [OH-]= 1,8 x 10-5 x 𝟎,𝟎𝟑 𝟎,𝟎𝟐 [OH-]= 2,70 x 10-5 pOH= -log 2,70 x 10-5 pOH= 4,57 pH= 14 – pOH pH= 14 – 4,57 pH= 9,43 ERRADO 02 O pH do tampão acima após a adição de 1,00 mL de NaOH 0,10 M a 0,10 L do tampão é 9,10. pH= 9,43 [H+] = 10-9,43 [H+] = 3,72 x 10-10 [H+] [OH-]= 10-14 [OH-]= 𝟏𝟎−𝟏𝟒 𝟑,𝟕𝟐 𝒙 𝟏𝟎−𝟏𝟎 [OH-]= 2,68 x 10-5 1 mLNaOH( 𝟎,𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝟏𝟎𝟑 𝒎𝑳 ) = 1 x 10-6 [OH-]= 2,68 x 10-5 + 1 x 10-4 [OH-]= 1,268 x 10-4 pOH= -log 1,268 x 10-4 pOH= 3,89 pH= 14 – 3,89 pH= 10,10 ERRADO 04 O pH aproximado do C5H5N 0,010 M é 8,62. Kp= 1,7 x 10-9 Kb= [𝑶𝑯−][𝑨+] [𝑨𝑶𝑯] Kb= 𝑿𝟐 𝟎,𝟎𝟏𝟎−𝒙 0,010 – X ≅ 0,010 Kb= 𝑿𝟐 𝟎,𝟎𝟏𝟎 X= √𝑲𝒃 𝒙 𝟎, 𝟎𝟏𝟎 X= √𝟏, 𝟕 𝒙 𝟏𝟎 − 𝟗 𝒙 𝟎, 𝟎𝟏𝟎 X= 4, 12 x 10-6 = [OH-] pOH= -log 4,12 x 10-6 = 5,38 pH= 14 – 5,38 pH= 8,61 CORRETO 08 A solubilidade do Hg2Cl2 em água pura é 6,7 × 10–7 M. Hg2Cl2↔ Hg2+2 + 2Cl– Kps= 1,2 x 10-18 Kps= 5 x (25)2 Kps= 453 S= √ 𝑲𝒑𝒔 𝟒 𝟑 = √ 𝟏,𝟐 𝒙 𝟏𝟎−𝟏𝟖 𝟒 𝟑 S= 6,69 x 10-7 CORRETO 16 A solubilidade do Hg2Cl2 saturadoem soluçãode Hg2(NO3)2 é 3.5 × 10–9 M. Kps= [Hg2+2] [Cl-] [Cl-]2= 𝑲𝒑𝒔 [𝐇𝐠𝟐+𝟐] [Cl-]2=√ 𝟏,𝟐 𝒙 𝟏𝟎−𝟖 𝟎,𝟎𝟐𝟓 [Cl-]2= 6,928 x 10-4 mol/L-1 [Hg2+2] = [Hg2Cl2] = 𝟔,𝟗𝟐𝟖 𝐱 𝟏𝟎−𝟒 𝐦𝐨𝐥/𝐋−𝟏 𝟐 = 3,46 x 10-4 mol/L-1 CORRETO 32 A solubilidade do Hg2Cl2 saturado em solução de NaCl0,050 M é4.8 × 10–16 M. Pb(IO3)2 Pb+2 + 2IO3- Kps= [Pb+2] [IO3-]2 [IO3-] = √ 𝑲𝒑𝒔 [𝑷𝒃+𝟐] [IO3-] = √ 𝟑,𝟕 𝒙 𝟏𝟎−𝟏𝟑 𝟏 𝒙 𝟏𝟎−𝟒 [IO3-] = 6,08 x 10-5 ERRADO 64 O pH de 100 mL de um tampão formado por ácido fórmico 0,025 M e formiato de sódio 0,015 M é 3,52. pH= pKa + log [𝒔𝒂𝒍] [á𝒄𝒊𝒅𝒐] pH= 3,74 + log 𝟎,𝟎𝟏𝟓 𝟎,𝟎𝟐𝟓 pH= 3,52 CORRETO R= 4+ 8+ 16+ 64= 92 EIX 01 Considere o íon Pb2+ em solução aquosa como analito. Neste caso não podemos isolar o íon por filtração porque o Pb2+está dissolvido na matriz da solução. Uma alternativa é medir a massa do analito após a sua conversão para uma forma sólida. Um par de eletrodos de Pt pode ser suspenso na solução com potencial positivo e tempo suficientes, forçando a reação a se completar conforme Pb2+(aq) + 4H2O(l) PbO2(s) +H2(g) + 2H3O+ O íon Pb2+ oxida-se em solução produzindo o PbO2(s) e deposita-se no eletrodo de Pt servindo como ânodo. A pesagem do eletrodo de Pt antes e depois de aplicar o potencial, a diferença nas duas medidas fornece a massa de PbO2 e, estequiometricamente, pode-se calcular a massa de Pb2+. O chumbo passou por um processo de oxidação, deixando NOX +2 para NOX +4. Oxidação anódica, redução catódica, ou seja, chumbo Na verdade, é anodizado e depositado no eletrodo. Então, pode-se calcule a massa de Pb + 2 pesando os eletrodos antes e depois Aplicações potenciais. CORRETO 02 Uma maneira fácil e rápida de determinar o conteúdo de umidade de uma amostra de alimento é medir a massa antes e depois do aquecimento. A mudança de massa indica a quantidade de água originalmente presente no alimento. Correto, pois pode passar seu aquecimento. A perda de massa de água é de cerca de 100 ° C, então ao aquecer perto desta temperatura, pode ser determinado Quantidade de água inicialmente presente no alimento. CORRETO 04 Fosfito, PO33-, reduz o Hg2+ a Hg22+. Na presença de Cl-, o Hg22+ forma o precipitado sólido Hg2Cl2. 2HgCl2(aq) + PO33–(aq) + 3H2O(l) Hg2Cl2(s) + 2H3O+(aq) + 2Cl–(aq)+ PO43–(aq) Se HgCl2 é adicionado em excesso, cada mol de PO33- produz um mol de Hg2Cl2. Assim, a massa do precipitado fornece uma medida indireta da massa de PO33- presente na amostra original. Correto, a relação entre a qualidade da precipitação através do Hg2Cl2 A medição estequiométrica da reação de equilíbrio pode encontrar a quantidade de PO3 3- inicialmente. CORRETO 08 A quantidade de carbono num composto orgânico pode ser determinada usando a energia química da combustão para converter C a CO2. Sim, porque a energia de combustão do carbono é conhecida e está relacionada com Número de moles. Então você pode realizar correlação estequiométrica e encontrar O conteúdo de carbono no analito. C + O2 CO2 - 393,500 kj/kmol CORRETO 16 A gravimetria de precipitação é baseada na estequiometria entre a massa do analito e a massa do precipitado. Assim, o precipitado deve ser livre de impurezas. Qualquer impureza presente na matriz do precipitado deve ser removida antes da sua pesagem. A principal fonte de impurezas resulta das interações química e física que ocorrem na superfície do precipitado. Certo, na análise gravimétrica é a massa do analito obtida por correlação use a massa dos depósitos encontrados para medição estequiométrica. Para isso, é A composição do precipitado deve ser conhecida e é livre Impurezas, porque a presença de impurezas causará erros de cálculo. existir as impurezas no precipitado são geralmente o resultado de interações físicas, as substâncias químicas podem ser contaminadas por co-precipitação e / ou pós-precipitaçã CORRETO 32 Uma rocha contendo ferro, Fe3O4, foi analisada através da dissolução de 1,5419 g da amostra em HCl concentrado, produzindo uma mistura de Fe2+ e Fe3+. Após a adição de HNO3 para oxidar qualquer quantidade de Fe2+ a Fe3+, a solução foi diluída em água e o Fe3+ precipitado como Fe(OH)3 através da adição de NH3. Após a filtragem e lavagem, o resíduo foi submetido à secagem em temperatura elevada, produzindo 0,8525 g de Fe2O3. A percentagem de Fe3O4 na amostra é inferior a 50%. 0,8525 g Fe2O3( 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑭𝒆𝟐𝑶𝟑 𝟏𝟓𝟗,𝟔𝟗 𝒈 ) ( 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑭𝒆𝟐𝑶𝟒 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑭𝒆𝟐𝑶𝟑 ) ( 𝟐𝟑𝟏,𝟓𝟑 𝒈 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑭𝒆𝟐𝑶𝟒 ) = 𝟏,𝟐𝟑𝟔𝟎 𝒈 𝟏,𝟓𝟒𝟏𝟗 𝒈 x 100%= 80,16% ERRADO 64 Uma amostra (0,1392 g) impura de Na3PO3 foi dissolvida em 25 mL de água. Em seguida, preparou-se uma solução contendo 50 mL de cloreto de mercúrio (II) a 3% w/v, 20 mL de acetato de sódio (10% w/v) e 5 mL de ácido acético glacial. A solução de fosfito foi adicionada gota a gota à segunda solução oxidando o PO3- a PO4- e precipitando o Hg2Cl2, conforme equação química abaixo. Depois da filtração, secagem e aquecimento, o precipitado Hg2Cl2 foi então pesado dando 0,4320 g. A pureza original da amostra em termos de Na3PO3(% w/w) foi de 97,27%. 2HgCl2(aq) + PO33–(aq) + 3H2O(l) Hg2Cl2(s) + 2H3O+(aq) + 2Cl–(aq)+ PO43–(aq) 0,4320 g Hg2Cl2( 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝐇𝐠𝟐𝐂𝐥𝟐 𝟒𝟕𝟐,𝟎𝟗 𝒈 ) ( 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑵𝒂𝟑𝑷𝑶𝟑 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝐇𝐠𝟐𝐂𝐥𝟐 ) ( 𝟏𝟒𝟕,𝟗𝟒 𝒈 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝑵𝒂𝟑𝑷𝑶𝟑 ) = 𝟎,𝟏𝟑𝟓𝟒 𝒈 𝟎,𝟏𝟑𝟗𝟐 𝒈 x 100%= 97,25% CORRETO R= 1+2+4+8+16+64= 95 EX Enunciado: Uma síntese do termograma da mudança de massa de uma amostra de oxalato de cálcio monohidratado, CaC2O4⋅ H2O, é mostrado abaixo. A amostra original pesou 24,60 mg e foi aquecida da temperatura do laboratório até 1000 ºC a taxa de 5 ºC min-1. Perda de 3,03 mg de 100 – 250 ºC Perda de 4,72 mg de 400 – 500 ºC Perda de 7,41 mg de 700 – 850 ºC 01A perda de 3,03 mg corresponde à redução de 12,32% da massa original da amostra. Massa total= 24,60 mg = 𝟑,𝟎𝟑 𝟐𝟒,𝟔𝟎 x 100% = 12,32 % CORRETO 02 A perda verificada entre 100 – 250 ºC corresponde a 18,00 g/mol do composto original e corresponde a perda de água. 24,60mg CaC2O2 H2O ( 𝟏 𝒈 𝟏𝟎𝟑 𝒎𝒈 ) ( 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝟏𝟒𝟔,𝟏𝟏𝟐 𝒈 ) = 1,683 x 10-4 mol 3,03mg= 3,03 x 10-3g = 𝟑,𝟎𝟑 𝒙 𝟏𝟎−𝟑 𝟏,𝟔𝟖𝟑 𝒙 𝟏𝟎−𝟒 = 18,00 g/mol-1 CORRETO 04 A perda de 4,72 g corresponde à redução de 19,19% e corresponde a 28,04 g/mol. = 𝟒,𝟕𝟐 𝒎𝒈 𝟐𝟒,𝟔𝟎 𝒎𝒈 x 100% = 19,18% = 𝟒,𝟕𝟐 𝒙 𝟏𝟎−𝟑 𝒈 𝟏,𝟔𝟖𝟑 𝒙 𝟏𝟎−𝟒 𝒎𝒐𝒍 = 28,05 g/mol-1 CORRETO 08 A perda do item 04 corresponde ao CO e levando à formação do CaCO3. CO = 28,01 g/mol CORRETO 16 A perda de 7,41 mg corresponde à redução de 30.12% da massa original. = 𝟕,𝟒𝟏 𝒎𝒈 𝟐𝟒,𝟔𝟎 𝒎𝒈 x 100% = 30,12 % CORRETO 32 A perda do item 16 corresponde a 44.01 g/mol, sugerindo a perda de CO2. = 𝟕,𝟒𝟏 𝒙 𝟏𝟎−𝟑 𝟏,𝟔𝟖𝟑 𝒙 𝟏𝟎−𝟒 = 44,03g/mol-1 CORRETO 64 O produto final é o CaO. 24,60 – (3,03 + 4,72 + 7,41) = 9,44 mg = 𝟗,𝟒𝟒 𝒙 𝟏𝟎−𝟑 𝟏,𝟔𝟖𝟑 𝒙 𝟏𝟎−𝟒 = 56,09 g/mol-1 CORRETO R= 1+2+4+8+16+32+64= 127