3 ATIVIDADE - pH e POH

Prévia do material em texto

Universidade Federal de Campina Grande 
Centro de Ciência e Tecnologia Agroalimentar - CCTA 
Disciplina: Química Analítica 
Assunto: pH e pOH 
 
Aluna: Elaine Silva Souza 
 
Matrícula: 910210518 
 
 
EXERCÍCIO 
 
 
1 - Uma forma de produzir rapidamente hidrogênio gasoso em laboratório é pela reação 
entre zinco metálico em pó com ácido clorídrico (HCl), de concentração 1,0 mol/L: 
Zn (s) + 2 HCl (aq) → ZnCl2 (aq) + H2 (g) 
Considerando que o ácido clorídrico esteja 100% ionizado e que a solução encontra-se a 
25 ºC, é correto afirmar que o pH da solução de ácido clorídrico citada no texto é: 
a) 0 (x) 
b) 1 
c) 3 
d) 13 
e) 14 
 
Se a concentração é 1,0 mol/L de HCL, temos que: 
 
1 mol de HCl tem 1 mol de H+ e 1 mol de Cl-. Portanto: 
 
pH = -log[H+] 
pH = -log[1] 
 
Mas, 1 = 100 
 
pH = -log[100] 
 
 pH = 0 
 
2 - Um alvejante de roupas possui a concentração em quantidade de matéria de hidróxido 
aproximadamente igual a 1,0.10-5 M. Nessas condições, podemos afirmar que a 
concentração de H+ será da ordem de: (Dado: Kw = 10-14) 
a) 10-2 
b) 10-3 
c) 10-9 (X) 
d) 10-14 
e) 0 
 
kw = 10-14 
 
[OH-] = 1,0 . 10-5 M 
 
Com isso, para determinar a concentração de cátions (H+), basta utilizar esses valores na expressão a 
seguir: 
 
kw = [H+] . [OH-] 
10-14 = [H+] . 1,0 . 10-5 
𝟏𝟎−𝟏𝟒
𝟏,𝟎×𝟏𝟎−𝟓
 = [H+] 
 
 [H+] = 10-9 M 
 
 
 
3 - Considere as seguintes informações, obtidas de um rótulo de água mineral da cidade 
de Porto Seguro (BA): 
nitrato ------------- 1,45 mg/L 
pH a 25 ºC -------- 4,51 
Essa água mineral é 
 
a) ácida e tem [H+] < [OH–]. 
b) ácida e tem [H+] > [OH–]. (x) 
c) neutra e tem [H+] = [OH–]. 
d) básica e tem [H+] > [OH–]. 
e) básica e tem [H+] < [OH–]. 
 
 
Como o pH da água mineral informado no rótulo é menor que 7, podemos afirmar que se trata de 
uma solução ácida e, portanto, a concentração de íons H+ é maior que a de OH-. 
 
 
 
4 - Se a 10 mL de uma solução aquosa de pH = 4,0 forem adicionados 90 mL de água, o 
pH da solução resultante será igual: 
 
 
a) 0,4 
b) 3,0 
c) 4,0 
d) 5,0 (x) 
e) 5,5 
 
Concentração de íons H+ no pH = 4: 
 
[H+] = 10- pH 
[H+] = 10-4 mol/L. 
 
Números de mols presentes em 10 mL de solução: 
 
10-4 mol – 1L 
x ---------- 0,01 L 
x = 
𝟏𝟎−𝟒⋅𝟏𝟎−𝟐
𝟏
 
x = 10-6 mol 
 
Volume final da solução: 
 
V = 10 mL + 90 mL 
V = 100 mL = 0,1 L 
 
Concentração molar da solução: 
 
Cm = 
ƞ
𝑽
 
Cm = 
𝟏𝟎−𝟔𝐦𝐨𝐥
𝟎,𝟏𝐋
 
Cm = 10-5 mol/L 
 
pH da solução resultante. 
 
pH = - log [H+] 
pH = - log [10-5] 
pH = 5. 
 
5 - "Chuva ácida" é um termo que se refere à precipitação, a partir da atmosfera, de chuva 
com quantidades de ácidos nítrico e sulfúrico maiores que o normal. Os precursores da 
chuva ácida vêm tanto de fontes naturais, tais como vulcões e vegetação em 
decomposição, quanto de processos industriais, principalmente emissões de dióxido de 
enxofre e óxidos de nitrogênio resultantes da queima de combustíveis fósseis. O pH da 
água da chuva considerado normal é de 5,5 (devido à presença de ácido carbônico 
proveniente da solubilização de dióxido de carbono). Um químico monitorando uma 
região altamente industrializada observou que o pH da água da chuva era igual a 4,5. 
 
Considerando que a acidez está relacionada com a concentração de H3O
+, é correto 
afirmar que a água com pH 4,5 era: 
 
a) duas vezes mais básica que o normal. 
b) duas vezes mais ácida que o normal. 
c) dez vezes mais básica que o normal 
d) dez vezes mais ácida que o normal. (x) 
e) cem vezes mais ácida que o normal. 
 
Segundo as expressões pH = - log [H+] e [H+] = 10-pH, temos que: 
 
pH = 5,5 
 
[H+] = 10-5,5 
 
pH = 4,5 
 
[H+] = 10-4,5 
 
A diferença entre os valores é: 10- 5,5 - ( - 4,5) = 10-1 
 
Como a escala de pH é uma escala logarítmica, a mudança de uma unidade equivale à uma solução 
10 vezes mais ácida. 
 
6) Visando minimizar impactos ambientais, a legislação brasileira determina que resíduos 
químicos lançados diretamente no corpo receptor tenham pH entre 5,0 e 9,0. Um resíduo 
líquido aquoso gerado em um processo industrial tem concentração de íons hidroxila igual 
a 1,0 x 10-10 mol/L. Para atender a legislação, um químico separou as seguintes 
substâncias, disponibilizadas no almoxarifado da empresa: CH3COOH, Na2SO4, CH3OH, 
K2CO3 e NH4Cl. Para que o resíduo possa ser lançado diretamente no corpo receptor, qual 
substância poderia ser empregada no ajuste do pH? 
 
a) CH3COOH 
b) Na2SO4 
c) CH3OH 
d) K2CO3 (x) 
e) NH4Cl 
 
Com uma concentração de hidroxila (OH) igual a 1×10-10mol/L tem-se um pOH = 10; calcula-se por: 
pOH = – log [OH]. Como pH + pOH = 14, tem-se que pH = 4. O pH ideal, segundo a questão, está 
entre 5 e 9. Sendo assim, há a necessidade de aumento do pH. Para isso, uma solução de caráter 
básico deve ser empregada no meio. 
 
Analisando cada uma temos: 
CH3COOH = ácida 
Na2SO4 = neutro, sal vindo de ácido e base forte 
CH3OH = ácido 
K2CO3 = básico sal de base forte e ácido fraco 
NH4Cl = ácido sal de base fraca e ácido forte 
Com isso, K2CO3 é o único básico. 
 
 
7) Em setembro de 2011, no Rio Grande do Sul, pessoas alegaram ter sofrido queimaduras 
depois de beberem um achocolatado. Em março de 2013, um caso semelhante voltou a 
ocorrer, agora com um suco de maçã. Em função de problemas semelhantes durante o 
processo de higienização, o achocolatado foi contaminado por água sanitária e o suco de 
maçã substituído por soda cáustica 2,5 %. Pode-se afirmar que, comparados aos produtos 
não contaminados, os líquidos que causaram problemas aos consumidores apresentavam- 
se:mais ácidos e, portanto, com maiores valores de pH. 
 
a) mais ácidos e, portanto, com menores valores de pH. 
b) mais básicos e, portanto, com maiores valores de pH. 
c) mais básicos e, portanto, com menores valores de pH. (x) 
 
 
NaOH→soda cáustica (meio básico) 
NaClO→ água sanitária 
Ocorrerá a hidrólise do ânion deixando o meio básico. Portanto as duas soluções apresentarão 
maiores valores de pH. (pH>7). 
 
8) O estômago produz suco gástrico constituído de ácido clorídrico, muco, enzimas e sais. 
O valor de pH no interior do estômago deriva, principalmente, do ácido clorídrico 
presente. Sendo o ácido clorídrico um ácido forte, a sua ionização é total em meio aquoso, 
e a concentração de H+ em quantidade de matéria nesse meio será a mesma do ácido de 
origem. Assim, uma solução aquosa de ácido clorídrico em concentração 0,01 mol L-1 
terá pH igual a: 
a) 2 (x) 
b) 4 
c) 5 
d) 7 
e) 9 
 
A concentração de ácido clorídrico é 0.01 mol/L, e que o HCl se dissocia em meio aquoso segundo a 
seguinte equação: 
 
 HCl + H2O ↔ Cl
- + H3O
+ 
temos que cada mol de HCl fornece 1 mol de íons H+. 
 
Como a concentração de íons H+ na solução é de 0,01 mol/L ou 10⁻² mol/L, então o pH da solução é: 
 
pH = - log [H+] 
pH = - log (10⁻²) 
 pH = 2 
 
9) O ácido lático (HC3H5O3) está presente no leite e em seus derivados. Sob temperatura 
de 25 ºC uma solução aquosa foi preparada dissolvendo 0,1 mol de ácido lático em água 
até formar 1,0 L de solução. O valor do pH dessa solução é: 
Dados: Ka (ácido lático) = 1,4.10-4; 
a) 1,0 
b) 2,43 (x) 
c) 3,85 
d) 5,7 
 
C3H6O3 → Ácido fraco. 
 
log 3,7 = 0,57; √14 = 3,7 
 
M . α2 = Ka 
0,1 . α2 = 1,4 . 10-4 
α = √14 . 10-4 
 
pH: 
 
[H+] = M . nh . α 
[H+] = 0,1 . √14 . 10-3 
[H+] = 10-3 . 3,7 
 
pH = - log [10-3] - log [3,7] 
pH = 3 – 0,57 
pH = 2,43 
 
 
10) O pH de um determinado refrigerante é igual a 3,0. Se uma amostra deste refrigerante 
for diluída 100 vezes com água destilada qual será o pH resultante depois desta diluição? 
a) 0,001 
b) 5 (x) 
c) 0,03 
d) 0,00001 
 
 
Concentração inicial de íons de H: 
 
pH= - log[H] 
3 = - log[H] 
[H]= 10-3 
 
Quantos H terá depois da diluição: 
 
H=10-3/100 
H=10-5 
 
Novo pH: 
 
pH= - log[H] 
pH= - log[10-5]pH= 5