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UFSC – CFM – Depto. de Química Disciplina: QMC 5302 (Equilíbrios Químicos e Métodos de Análise) Turma: 3003 (Química - Bacharelado) Semestre 2013.1 Prof. Daniel L. G. Borges Lista de Exercícios 1 1. Calcular o pH de uma solução: (a) HF 1,0 x 10-8 mol L-1 (pKa = 3,17); (b) HCl 1,0 x 10 -8 mol L-1; (c) KOH 1,0 x 10-8 mol L-1. 2. Calcular o pH de uma solução preparada pela dissolução de 1,23 g de 2-nitrofenol (139,110 g mol-1) em 0,250 L de água. Dado: pKa = 7,21. 3. O pH de uma solução 0,010 mol L-1 de o-cresol é 6,05. Determine o pKa para este ácido. 4. O pH para uma solução de etilamina 0,100 mol L-1 é 11,80. Com base nesta informação, calcule: (a) o Kb para etilamina; (b) o pH de uma solução 0,100 mol L -1 de cloreto de etilamônio. 5. Determine o pH e as concentrações de (CH3)3N e (CH3)3NH + (pKa = 10,715) em uma solução de (CH3)3NH + 0,060 mol L-1. 6. Compostos covalentes usualmente possuem pressão de vapor mais alta que compostos iônicos. O cheiro desagradável de peixe é proveniente de aminas presentes. Explique por que espremer limão no peixe reduz seu cheiro (e sabor) característico. 7. Determine o pH de uma solução de NaCN 0,050 mol L-1 (pKa HCN = 9,21). 8. Determine: (a) o pH de uma solução preparada pela dissolução de 1,00 g de cloridrato de glicinamida (pKa = 8,20; MM = 110,543 g mol-1) e 1,00 g de glicinamida (MM = 74,083 g mol-1) em 0,100 L de água. (b) A massa de glicinamida que deve ser adicionada a 1,00 g de cloridrato de glicinamida para fornecer 100 mL de uma solução com pH 8,00. (c) O pH da solução preparada no item anterior se fossem adicionados 5,00 mL de solução HCl 0,100 mol L-1. (d) O pH da solução do item (b) se fossem adicionados 10,00 mL de solução NaOH 0,100 mol L-1. 9. Calcule o pH de uma solução preparada pela mistura de 0,0100 mol de uma base “B” (Kb = 10 -2,00) com 0,0200 mol de BHBr em um volume de 1,00 L. 10. Sabendo que o pKb do íon nitrito (NO2 -) é 10,85, encontre o quociente [HNO2]/[NO2 -] em uma solução de nitrito de sódio em: (a) pH 2,00; (b) pH 10,00. 11. Calcule o volume de solução de HNO3 0,246 mol L -1 que deve ser adicionado a 213 mL de etilamina 0,00666 mol L-1 (pKa etilamônio = 10,636) para resultar em uma solução com pH 10,52. 12. Descreva os passos para a preparação, em laboratório, de uma solução tampão. 13. Considere o ácido biprótico H2A com K1 = 1,00 x 10 -4 e K2 = 1,00 x 10 -8. Determine o pH nas seguintes soluções: (a) H2A 0,100 mol L -1; (b) NaHA 0,100 mol L-1; (c) Na2A 0,100 mol L-1. 14. Determine o pH de uma solução de H2SO3 0,050 mol L -1 (pK1 = 1,91; pK2 = 7,18). Calcule as concentrações de HSO3 - e SO3 2- nesta solução. 15. Demonstre que, para uma solução tampão, o pH pode ser calculado pela expressão: ( ) 16. Considere uma solução tampão preparada pela mistura de quantidades equimolares de H2PO4 -/HPO4 2-. Calcule o pH da solução considerando: (a) força iônica nula e (b) força iônica de 0,10 mol L-1 (Ka = 6,31 x 10 -8). 17. Demonstre que o pH de uma solução de uma espécie anfótera pode ser calculado pela expressão: ( ) 18. Equacione as reações de dissociação e calcule o pH de uma solução de hidrogenoftalato de potássio (a) 0,10 mol L-1 e (b) 0,010 mol L-1. 19. Considere um ácido diprótico H2A, com pK1 = 4,00 e pK2 = 8,00. (a) Em que pH [H2A] = [HA -]? (b) Em que pH [HA-] = [A2-]? (c) Identifique a espécie predominante em pH 2,00; 6,00 e 10,00. 20. Calcular o pH das soluções que contêm: (a) HCl 0,0100 mol L-1 e ácido pícrico 0,0200 mol L-1 (pKa = 0,366). (b) HCl 0,0100 mol L-1 e ácido benzoico 0,0200 mol L-1 (pKa = 4,20). (c) NaOH 0,0100 mol L-1 e NH3 0,0100 mol L -1 (pKb = 4,75). 21. Calcule o valor numérico da constante de equilíbrio para a reação (Ka HOAc = Kb NH3 = 1,75 x 10 -5): NH4 + + OAc- ⇌ NH3 + HOAc RESPOSTAS 1. (a) pH = 7,00. (b) pH = 6,98. (c) pH = 7,02 2. pH = 4,33. 3. pKa = 10,1. 4. (a) Kb = 4,20 x 10 -4 . (b) pH = 5,81. 5. pH = 5,67; [(CH3)3N] = 2,15 x 10 -6 mol L-1; [(CH3)3NH +] = 0,060 mol L-1. 7. pH = 10,95. 8. (a) pH = 8,37. (b) m = 0,423 g. (c) pH = 7,93. (d) pH = 8,12. 9. pH = 11,7. 10. (a) 14,1. (b) 1,41 x 10-7. 11. 3,28 mL. 13. (a) pH = 2,51; (b) pH = 6,00 14. pH = 1,71; [HSO3 -] = 0,0194 mol L-1; [SO3 2-] = 6,61 x 10-8 mol L-1. 16. (a) pH = 7,20; (b) pH = 6,56 18. (a) pH = 4,18; (b) pH = 4,20 19. (a) 4,00; (b) 8,00; (c) H2A, HA - e A2-, respectivamente. 20. (a) 1,54; (b) 1,99; (c) 12,01 21. 3,26 x 10-5
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