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GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA METALÚRGICA QUÍMICA ANALÍTICA PROFESSOR: ALEXANDRE A. OLIVEIRA LISTA DE EXERCÍCIOS QUESTÃO 01 Uma solução contém 15 g de carbonato de sódio (Na2CO3) em 135 g de água. A solução tem densidade igual a 1,1 g/mL. Responda: a) Qual é o título em massa da solução? b) Qual é a concentração da solução em g/L? QUESTÃO 02 Soluções de acetato de cobre (II), Cu(CH3CO2)2, são utilizadas na indústria têxtil como corante verde. Para tingir uma peça de tecido é necessário preparar uma solução de acetato de cobre(II) 0,150 mol L-1. Se for utilizado 40,0 g deste sal (MM = 181,63 g/mol), qual o volume de solução a ser prepa- rado? QUESTÃO 03 Um aditivo para radiadores de automóveis é com- posto de uma solução aquosa de etilenoglicol. Sabendo que em um frasco de 500 mL dessa solução existem cerca de 5 mols de etilenoglicol (C2H6O2), responda qual é a concentração comum dessa solu- ção, em g/L. QUESTÃO 04 É necessário o preparo de 500,0 mL de uma solução 0,300 mol L-1 de sulfato férrico. O sal disponível é Fe2(SO4)3·9H2O. Essa solução é preparada colocando a quantidade correta do sal sólido num béquer e adi- cionando o menor volume possível de água para so- lubilizar todo o sal. Com o auxílio de um funil colo- cado no balão volumétrico de 500,0 mL, verter o sal para o balão, lavar o béquer com água até certificar- se que não há mais sal. Após isso, continuar a colocar água até atingir a marca existente no balão. Pergunta-se: a) Qual a quantidade, em mol, de Fe2(SO4)3·9H2O usado? b) Qual a massa, em gramas, de Fe2(SO4)3·9H2O uti- lizada? c) Qual a concentração, em mol/L, de íons sulfato em solução? QUESTÃO 05 É possível conhecer a concentração de uma espécie iônica em solução aquosa, a partir do conhecimento da concentração de soluto e se o soluto dissolvido dis- socia-se ou ioniza-se por completo. Uma solução de sulfato de sódio, Na2SO4 possui concentração em quantidade de matéria igual 0,3 mol/L. Nessa solução, qual será a concentração, em quanti- dade de matéria, das espécies Na+, SO42- e a concen- tração total de íons? QUESTÃO 06 Solução salina normal é uma solução aquosa de clo- reto de sódio, usada em medicina porque a sua com- posição coincide com aquela dos fluídos do orga- nismo. Sabendo-se que foi preparada pela dissolução de 0,900 g do sal em 100 mL de solução, qual a molari- dade da solução? QUESTÃO 07 Uma solução a 5% em massa de hipoclorito de sódio (NaOCl) em água é chamada comercialmente de água sanitária. Considerando-se a densidade da solução igual a 1,0g/mL, calcule a massa (em gramas) de NaOCl ne- cessária para preparar 1L de água sanitária. QUESTÃO 08 Compostos de cobre tais como Bluestone são fre- quentemente utilizados para controlar as algas em la- goas de piscicultura. Bluestone é o sal sulfato de co- bre (II) penta-hidratado, CuSO4·5H2O, com massa molar de 249,7 g mol-1. Se o controle de algas é feito quando a concentração de sulfato de cobre (II) é de 6,20 × 10-5 mol L-1 e o tanque tem um volume de 1,80 × 107 L, qual a massa de bluestone que o agricultor deve adicionar à lagoa? QUESTÃO 09 Os xaropes são soluções concentradas de açúcar (sa- carose). Em uma receita caseira, são utilizados 500 g de açúcar para cada 1,5 de água. Nesse caso, qual é a concentração em mol/L de sacarose nesse xarope? Dado: Massa molar da sacarose = 342 g/mol QUESTÃO 10 É muito comum o uso de expressões no diminutivo para tentar “diminuir” a quantidade de algo prejudi- cial à saúde. Se uma pessoa diz que ingeriu 10 lati- nhas de cerveja (330 mL cada) e se compara a outra que ingeriu 6 doses de cachacinha (50 mL cada), pode-se afirmar corretamente que, apesar de em am- bas as situações haver danos à saúde, a pessoa que apresenta maior quantidade de álcool no organismo foi a que ingeriu Dados: teor alcoólico na cerveja = 5% v/v teor alcoólico na cachaça = 45% v/v a ( ) As latinhas de cerveja, porque o volume inge- rido é maior neste caso. b ( ) As cachacinhas, porque a relação entre o teor alcoólico e o volume ingerido é maior neste caso. c ( ) As latinhas de cerveja, porque o produto entre o teor alcoólico e o volume ingerido é maior neste caso. d ( ) As cachacinhas, porque o teor alcoólico é maior neste caso. e ( ) A quantidade ingerida de álcool é a mesma em ambos os casos. QUESTÃO 11 Problemas e suspeitas vêm abalando o mercado do leite longa vida há alguns anos. Adulterações com or- mol, álcool etílico, água oxigenada e até soda cáustica no passado não saem da cabeça do consumidor preca- vido. Supondo que a concentração do contaminante formol (CH2O) no leite “longa-vida integral” em cerca de 3,0 g por 100 mL do leite. Qual será a concentração em mol de formol por litro de leite? QUESTÃO 12 A cana-de-açúcar, o engenho, o açúcar e a aguardente estão profundamente vinculados à história do Brasil. A produção de açúcar era feita, originariamente, pela evaporação da água contida na garapa, submetendo-a a aquecimento. A solubilidade do açúcar em água é de 660 g/litro de solução a 20o C. A garapa contém, aproximadamente, 165 g de açúcar por litro e sua den- sidade é 1,08 g/cm3. Considere a garapa como sendo solução de açúcar em água. a) Qual é a percentagem, em massa, de açúcar na ga- rapa? b) A que fração deve ser reduzido um volume de ga- rapa a fim de que, ao ser esfriado a 20oC, haja con- dições para a formação dos primeiros cristais de açúcar? QUESTÃO 13 O preparo de soluções em laboratório tem fundamen- tal importância devido ao fato de que grande parte das reações químicas e testes biológicos ocorrem em so- lução aquosa contendo concentrações bem definidas dos solutos. Uma das soluções mais amplamente uti- lizadas é a de ácido sulfúrico (MM = 98,0 g/mol), pre- parada a partir do reagente comercial, o qual possui 98,0% em massa de H2SO4 e densidade 1,84 g/mL. A partir dessas informações, calcule quantos mL de ácido sulfúrico concentrado são necessários para se preparar 100 mL de uma solução 0,5 mol/L? QUESTÃO 14 Um estudante precisava preparar 10,0 L de solução de HCl 0,7436 mol L-1 a partir de um frasco de pureza analítica. No rótulo da embalagem continha as se- guintes informações: 37,50 % em massa de HCl e densidade de 1,205 g cm-3. Qual o volume, em mL, de HCl deve ser utilizado para preparar esta solução? QUESTÃO 15 No descarte de embalagens de produtos químicos, é importante que elas contenham o mínimo possível de resíduos, evitando ou minimizando consequências in- desejáveis. Sabendo que, depois de utilizadas, em cada embalagem de 1 litro de NaOH sólido restam 4 gramas do produto, considere os seguintes procedi- mentos: embalagem I: uma única lavagem, com 1 L de água. embalagem II: duas lavagens, com 0,5 L de água em cada vez. Responda: a) Qual a concentração de NaOH, em mol/L, na solu- ção resultante da lavagem da embalagem I? b) Considerando que, após cada lavagem, restam 0,005 L de solução no frasco, determine a concen- tração de NaOH, em mol/L, na solução resultante da segunda lavagem da embalagem II. c) Qual dos dois procedimentos de lavagem foi mais eficiente? QUESTÃO 16 Para quantificar a concentração de bactérias existen- tes na amostra de um efluente de uma indústria quí- mica, cinco diluições sucessivas foram realizadas, to- mando-se 1 mL da amostra do efluente e adicionando a 9 mL de água. As outras diluições repetiram-se, se- guindo o mesmo padrão: pipeta-se 1 mL da solução diluída anteriormente e adiciona-se a 9 mL de água até atingir o último tubo, como representa a imagem a seguir. Realizadas as diluições, uma alíquota de 1 mL do conteúdo do último tubo de ensaio foi incubada por 48 horas. Após esse período, foram contadas 50 colô- nias de bactérias, também chamadasde unidades for- madoras de colônias, ou UFC. Desse modo, qual a quantidade de UFC presentes em 1 mL do efluente analisado? a ( ) 2,95 · 106 b ( ) 2,95 · 107 c ( ) 5,0 · 105 d ( ) 5,0 · 106 e ( ) 5,0 · 107 QUESTÃO 17 Quatro amigos foram em um clube de tiro. Os resul- tados de suas sessões estão dispostos na figura abaixo. Considere que um técnico de laboratório realizou a determinação do teor de carbono em um material. O valor verdadeiro desse teor é 12,20 %. Sabendo que o desempenho do técnico segue o mesmo padrão do de- sempenho de Lucas, qual dos seguintes resultados é o mais coerente com aquele encontrado pelo técnico de laboratório? a ( ) 12,00 ± 2,50 b ( ) 11,69 ± 0,05 c ( ) 9,60 ± 1,12 d ( ) 9,20 ± 2,12 e ( ) 4,20 ± 0,01