Exercícios -Padronização, Aferição e soluções

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IDENTIFICAÇÃO DE ÂNIONS
1. Os ânions podem ser divididos em 2 grupos: Classe A e Classe B. Os que compõe a Classe A são aqueles que envolvem a identificação por produtos voláteis obtidos por tratamento com ácidos. Entre os ânions que compõem este grupo está o:
A. Cromato.
Faz parte da Classe B, podendo ser oxidado ou reduzido em reação.
B. Cianeto.
Compõe a Classe A e envolve a identificação por produtos voláteis obtidos por tratamento com ácidos.
C. Manganato.
Assim como o cromato, faz parte da Classe B, podendo ser oxidado ou reduzido em reação.
D. Silicato.
Faz parte da Classe B, formando precipitados em reação.
E. Fosfato.
Assim como o silicato, forma precipitados, fazendo parte da Classe B.
2. Os iodetos são facilmente oxidados em solução ácida, a iodo livre por diversos agentes oxidantes: o iodo livre pode, então, ser identificado por produzir uma coloração azul intensa com uma solução específica. Esta solução é composta por:
A. Reagente difenilamina.
Este é o reagente específico para nitratos, com formação de um anel azul.
B. Fluoresceína.
Reagente específico para brometos, com aparecimento da coloração amarela.
C. Carbonato de sódio-fenolftaleína.
Reação específica para carbonatos.
D. Goma de amido.
Forma-se uma coloração azul intensa na solução.
E. Azul-de-metileno.
Reação específica para sulfetos
3. Os ânions classificados como Classe B são aqueles que dependem de reações em solução, formando reações de precipitação ou de oxidação/redução. Faz parte da Classe B o ânion:
A. Sulfato.
Ocorre a reação de precipitação.
B. Bicarbonato.
Classifica-se na Classe A, desprendendo gases.
C. Cianeto.
Assim como o bicarbonato, classifica-se na Classe A, desprendendo gases.
D. Bromato.
Classifica-se na Classe A, desprendendo gases ou vapores ácidos com ácido sulfúrico.
E. Clorato.
Também faz parte da Classe A, desprendendo gases.
4. O ensaio conhecido como azul-da-prússia é conhecido por ser um ensaio sensível, entre o ânion cianeto e o sulfeto de ferro. Esta é apenas uma das reações conhecidas para caracterização do cianeto. Qual, entre os reagentes abaixo, NÃO é utilizado para caracterização deste íon?
A. Ácido sulfúrico concentrado.
É utilizado, com desprendimento de gás.
B. Reação com nitrato de mercúrio I.
Ocorre a formação de um precipitado cinza de mercúrio metálico.
C. Sulfeto de cobre.
Soluções de cianeto dissolvem prontamente o sulfeto de cobre, ocorrendo oxidação.
D. Ácido clorídrico diluído.
O ácido cianídrico (HCN), com odor característico, é desprendido a frio.
E. Tiouréia.
Reação característica para nitritos, desprendendo nitrogênio.
5. Os carbonatos e os bicarbonatos (também chamados de hidrogenocarbonatos) possuem reações similares. Porém, existem algumas reações para distinguir estes ânions. Qual das reações abaixo NÃO é utilizada para este fim?
A. Reação com sulfato de magnésio.
Nesta reação não ocorre precipitação, diferentemente do que ocorre com o carbonato.
B. Reação com cloreto de mercúrio II.
Diferente do que ocorre com o carbonato, não ocorre precipitação neste caso.
C. Ensaio na presença de carbonato normal.
O carbonato é precipitado, enquanto que o bicarbonato não.
D. Reação com nitrato de prata.
Forma precipitado branco com carbonato e com bicarbonato, não os diferenciando.
E. Ensaio com ebulição da amostra.
Quando em ebulição, os bicarbonatos decompõem.
PADRONIZAÇÃO E AFERIÇÃO DE VIDRARIAS DE LABORATÓRIO
1. Algumas vidrarias de laboratório apresentam graduações e marcas volumétricas em suas paredes. Essa marcação pode ser de maior ou de menor precisão conforme o tipo de vidraria e sua função. Entre as vidrarias abaixo, qual NÃO é utilizada para medida de volume?
A. Bureta.
A bureta é utilizada para medidas de volume.
B. Pipeta.
As pipetas são usadas para transferir volumes conhecidos.
C. Balão volumétrico.
O balão volumétrico é utilizado para medidas de volume.
D. Tubo de ensaio.
Nele podem ser feitas reações em pequena escala e pode ser aquecido diretamente sob a chama do bico de Bunsen. Porém, não é utilizado para medidas de volume.
E. Proveta.
A proveta possui uma escala de volumes razoavelmente rigorosa, sendo, portanto, utilizada para medida de volumes.
2. Um erro bastante comum, principalmente na leitura do líquido em uma bureta, ocorre quando os olhos não se encontram no mesmo nível do topo do líquido. Este erro é conhecido por:
A. Erro de aferição de medidas.
Apesar de ser um erro de aferição, não é o nome utilizado nesta situação.
B. Erro de massa.
Apenas irá ocorrer um erro de medida de massa em pesagens.
C. Erro de paralaxe.
Ocorre quando os olhos não estão na mesma altura que o líquido na bureta.
D. Erro de bolha de ar.
A bolha de ar presa na torneira da bureta deve ser expelida antes da medida.
E. Erro de manutenção.
Erros de manutenção ocorrem, geralmente, em equipamentos ligados a correntes elétricas.
3. A técnica de titulação de soluções é bastante utilizada em laboratórios de química quantitativa, principalmente para determinar a concentração de um reagente conhecido. A vidraria volumétrica que irá conter o titulante é conhecida como:
A. Bécker.
O bécker é de uso geral em laboratório, servindo para dissolver substâncias, efetuar reações químicas, aquecer líquidos, etc.
B. Bastão de vidro.
O bastão de vidro serve para agitar ou transferir líquidos de um recipiente a outro.
C. Pipeta graduada.
A pipeta graduada é utilizada para medir pequenos volumes. Mede volumes variáveis. Não pode ser aquecida e não apresenta precisão na medida.
D. Condensador.
O condensador é utilizado na destilação e tem como finalidade condensar vapores gerados pelo aquecimento de líquidos.
E. Bureta.
Normalmente, para se fazer uma titulação, utiliza-se um frasco de erlenmeyer (onde são postos o titulado, água, um indicador ácido/base) e uma bureta, onde está contido o titulante.
4. As pipetas são usadas para transferir volumes conhecidos de líquidos, podendo ser classificadas como pipetas graduadas e pipetas volumétricas. Em relação à pipeta volumétrica é correto afirmar que:
A. É calibrada para transferir um volume fixo.
Correto, podendo ter volume variável (ex.: 10 ou 25 mL).
B. Possui graduações ao longo do seu corpo, possibilitando a sucção de variadas quantidades de líquido.
Esta seria a definição para pipeta graduada.
C. É uma pipeta bastante simples e não possui abertura superior, apenas a inferior para entrada de liquido.
Definição de pipeta de Pauster.
D. É utilizada na transferência de substâncias entre recipientes e na filtragem de substâncias com o auxílio de um filtro de papel.
Definição para frasco erlenmeyer.
E. É um equipamento calibrado para medir o volume de líquidos precisamente. Ela é graduada em décimos de milímetro e é muito utilizada em titulações.
Definição para bureta.
. 
5. As vidrarias utilizadas em medidas de volume não devem ser aquecidas. Por que?
A. A massa irá variar com a temperatura.
A vidraria não pode ser aquecida para não perder a calibração volumétrica.
B. Produzem o risco de explosão no laboratório.
As vidrarias volumétricas não causam explosões, apenas algumas misturas ou substâncias químicas.
C. A torneira da bureta pode rachar com o aquecimento.
Não se deve colocar nenhum equipamento plástico na estufa de secagem de material, porém, caso a bureta seja levada à estufa, isto pode ocorrer.
D. O aquecimento do vidro pode fazer com que ele perca a sua calibração.
Pode ocorrer expansão térmica destas vidrarias, ocasionando a perda da calibração volumétrica.
E. Irá causar aparecimento de fumaça tóxica.
Apenas ocorre em aquecimento de substâncias ou misturas.
PADRONIZAÇÃO DE SOLUÇÕES ÁCIDAS E BÁSICAS
1. Qual é a massa necessária para preparar 200 mL de solução de NaOH 0,1 M? Massa molecular NaOH = 40 g.
A. a) 0,8 g de NaOH.
Inicialmente calcula-se o número de mols NaOH: n=C. V n = 0,1M. 0,02 L= 0,02 mols. 1 mol NaOH - 40 g (massa molecular NaOH) 0,02 mols - x x=0,8 g.
B. b) 0,08 g de NaOH.
Pode ter ocorrido erro na padronização do volume em litros.
C. c) 8 g de NaOH.
Pode ter ocorridoerro na padronização do volume em litros.
D. d) 0,02 g de NaOH.
Este é o número de mols encontrado, e não a massa.
E. e) 20 g de NaOH.
Este seria o número de mols do NaOH quando o volume não for convertido em litros, o que não pode ocorrer.
2. Para a padronização de NaOH utilizou-se 25 mL de solução de biftalato de potássio, um padrão primário, 0,1372 M como titulado. O indicador utilizado foi fenolftaleína. Quando a coloração rosa do indicador perdurou por 30 segundos, ocorreu o ponto final, em que foram gastos 38 mL de solução de NaOH. Qual é a concentração do NaOH?
A. a) 0,9 M de NaOH.
Pode ter ocorrido erro na conversão das unidades.
B. b) 0,2 M de NaOH.
Deve-se tomar cuidado para não misturar o volume de uma solução com a concentração do outro. Lembre-se: C1.V1 = C2.V2.
C. c) 0,0903 M de NaOH.
C1.V1 = C2.V2 Logo: 0,1372 M. 0,025 L de biftalato de potássio = 0,038 L. C2 C2 = 0,0903 M de NaOH
D. d) 0,00903 M de NaOH.
Pode ter ocorrido erro nas unidades de medida.
E. e) 2 M de NaOH.
Preste atenção no uso da fórmula.
3. Para preparar 100 mL de solução de HCl 0,1 M foi feito uma diluição a partir do ácido concentrado. A massa molecular do HCl é 36,5 g, a densidade é 1,18 g/mL e a pureza da solução concentrado deste ácido é 37 % (v/v). Qual será o volume aproximado de solução concentrada de HCl necessário para preparar esta solução diluída de HCl?
A. a) 0,01 ml da solução concentrada.
Este é apenas o número de mols encontrados na solução diluída.
B. b) 0,365 ml da solução concentrada.
Este é o valor de gramas ao considerar a densidade do ácido.
C. c) 0,308 ml da solução concentrada.
Este é o volume quando considerado que o ácido concentrado é 100%.
D. d) 0,836 ml da solução concentrada.
Inicialmente calcula-se o número de mols: n =C.V n = 0,1 M. 0,1 L = 0,01 mols de HCl A massa necessária: 1 mol -36,5 g de HCl 0,01 mols - X X= 0,365 g de HCl Considerando a densidade (d= 1,18 g/mL) 1,18 g - 1 ml 0,365 g - X X = 0,3093 ml Porém, deve-se considerar que apenas 37 % (v/v) do ácido concentrado é HCl, então: 100 ml de solução - 37 ml (HCl) X - 0,3093 ml X = 0,836 ml de HCl.
E. e) 0,0836 mL da solução concentrada.
Pode ter ocorrido erro na conversão de unidades.
4. Em um experimento, um analgésico contendo ácido acetilsalicílico foi diluído, resultando em 20 ml de solução. Realizou-se através de titulação com uma solução padronizada de hidróxido de sódio NaOH 0,1M, sendo que a reação de neutralização é a seguinte: C8O2H7COOH + NaOH -> C8O2H7COONa + H2O Notou-se que foi consumido 12 mL do NaOH para que o ponto de equivalência fosse observado. Neste caso, qual é a concentração, em mol/L, e a massa, em g, respectivamente, deste comprimido? Massa molecular do comprimido = 180 g
A. a) 0,006 mol/L e 1,08 g.
Deve-se tomar cuidado com as unidades.
B. b) 0,06 mol/L e 10,8 g.
Inicialmente: C1.V1 = C2.V2 0,1 M. 0,012 L = C2. 0,020 L C2 = 0,06 mol/L Considerando que a massa molecular do comprimido é 180 g: 1 mol - 180 g 0,06 mol - X X = 10,8 g do comprimido
C. c) 0,167 mol/L e 10,8 g.
Cuidado ao utilizar a fórmula: C1.V1= C2.V2.
D. d) 0,06 mol/L e 180 g.
A quantidade em g está incorreta, deve-se considerar que 180 é a massa molecular do comprimido.
E. e) 0,167 mol/L e 30 g.
Cuidado ao utilizar a fórmula: C1.V1= C2.V2. Após a aplicação da fórmula, o cálculo de massa está correto.
5. Sabendo-se que o Na2CO3 é um padrão primário, qual é a massa, em g, que deve-se pesar para preparar 500 mL de uma solução a 0,2 mol/L deste sal ? Massa molecular Na2CO3 = 106g.
A. a) 0,100 g.
Este é o número de mols encontrado.
B. b) 0,106 g.
Deve ter ocorrido erro nas unidades.
C. c) 42,4 g.
Ao calcular o número de mols da amostra tome cuidado para não inverter as quantidades.
D. d) 106 g.
Deve ter ocorrido algum erro de unidade.
E. e) 10,6 g.
Para 1000 mL da solução deveríamos tomar 0,2 mol da mesma, daí: 1000 ml - 0,2 500 ml - x x = 0,1mol Teremos então: 1 mol - 106 g 0,1mol - x x = 10,6 g.
PRINCÍPIOS DAS TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO
1. A titulação de neutralização é um procedimento realizado em laboratório utilizado para determinar a concentração de uma substância ácida ou básica por meio da reação química de neutralização com uma solução padrão de outra substância (ácida ou básica) com concentração conhecida.Haverá a titulação de 50mL de uma base com ácido 0,1mol/L, que reagem com estequiometria 1:1, gastando 5mL do ácido até que o ponto de equivalência seja obtido.Qual é a concentração dessa base? Lembre-se: todos os cálculos devem ser realizados com as mesmas unidades de medida.
A. A concentração da base é de 0,1mol/L.
Será necessário converter os volumes dados em mL para L. Utiliza-se a fórmula: C base × V base = C ácido × V ácido. Substituindo os valores: C base × 0,05L = 0,1mol/L × 0,005L.
O resultado é: C base = 0,01mol/L.
B. A concentração da base é de 0,01mol/L.
Será necessário converter os volumes dados em mL para L. Utiliza-se a fórmula: C base × V base = C ácido × V ácido. Substituindo os valores: C base × 0,05L = 0,1mol/L × 0,005L.
O resultado é: C base = 0,01mol/L.
C. A concentração da base é de 0,05mol/L.
Será necessário converter os volumes dados em mL para L. Utiliza-se a fórmula: C base × V base = C ácido × V ácido. Substituindo os valores: C base × 0,05L = 0,1mol/L × 0,005L.
O resultado é: C base = 0,01mol/L.
D. A concentração da base é de 1mol/L.
Será necessário converter os volumes dados em mL para L. Utiliza-se a fórmula: C base × V base = C ácido × V ácido. Substituindo os valores: C base × 0,05L = 0,1mol/L × 0,005L.
O resultado é: C base = 0,01mol/L.
E. Não é possível calcular a concentração da base apenas utilizando essas informações.
Será necessário converter os volumes dados em mL para L. Utiliza-se a fórmula: C base × V base = C ácido × V ácido. Substituindo os valores: C base × 0,05L = 0,1mol/L × 0,005L.
O resultado é: C base = 0,01mol/L.
2. A titulação desempenha um papel fundamental em muitos campos da ciência, da indústria e da educação, fornecendo informações essenciais sobre a composição e a concentração de substâncias nas soluções. Assim, ela é uma técnica versátil e confiável, desempenhando um papel importante na química analítica e na resolução de muitos problemas práticos. Sabe-se que o titulante deve ser adicionado ao analito na presença de um indicador e que o processo ocorre como mostra a figura a seguir:
Assim, quando a quantidade de titulante adicionado é a quantidade exata necessária para uma reação estequiométrica com o analito, pode-se dizer que a titulação de neutralização acabou. Qual é o nome dado a esse instante?
A. Ponto de equidistância.
B. Ponto de média.
C. Ponto de equivalência.
O ponto de equivalência é o momento exato em uma titulação em que a quantidade estequiométrica correta do titulante (solução de concentração conhecida) foi adicionada à amostra contendo o analito (substância cuja concentração se deseja determinar). Nesse ponto, a reação química entre o analito e o titulante está completa. Assim, quando se menciona ponto de coloração, apesar de o analito mudar sua coloração quando usado um titulante, este não é o nome correto para essa mudança. Ponto de fusão está fora do contexto, pois se refere à mudança do estado sólido para o estado líquido. Ponto de equidistância não é um conceito comum ou específico em química, referindo-se a dois ou mais pontos que têm a mesma distância de determinado ponto. Ponto de média, assim como ponto equidistante, não é utilizado em titulações, visto que os cálculos de titulação não correspondem às médias.
D. Ponto de coloração.
E. Ponto de fusão.
3. Indústrias de medicamentos ou procedimentos que visam ao controle de qualidade de medicamentos utilizam a técnica de titulação para fazer o doseamento do princípio ativo presente no medicamento. O Laboratório A de controle de qualidade está avaliando a concentração de comprimidos de ibuprofeno 600mg. A técnica é bem elucidada pela Farmacopeia Brasileira: “pesar, com exatidão, cerca de 0,5g da amostra e do padrão e dissolver em 100mL de álcool etílico. Adicionar3mL de fenolftaleína SI e titular com hidróxido de sódio 0,1M SV até a viragem para rosa. Cada mL de hidróxido de sódio 0,1M SV equivale a 20,629mg de C13H18O2”. Inicialmente, foi definido que o peso médio de cada comprimido é de 687mg. Após a execução da titulação, encontrou-se um volume de 18,9mL. Partindo desse resultado, aproximadamente quantos mg de ibuprofeno existem por comprimido?
A. 389,88mg.
B. 486,27mg.
C. 535,69mg.
Inicialmente, deve-se entender que cada mL titulado equivale a 20,629mg de ibuprofeno. Assim, na primeira etapa, deve-se calcular:
1 – 20,629
19,8 – x, Logo, x = 389,88mg
No entanto, para a titulação, foi utilizada uma alíquota de 500mg (0,5g). Dessa forma, cada 500mg da amostra contém 389,88mg de ibuprofeno.
Como o peso médio de um comprimido é de 687mg, o valor deve ser corrigido para se determinar a concentração por comprimido.
500mg de amostra – 389,88mg de ibuprofeno
687mg de comprimido – x mg de ibuprofeno , x = 535,69mg
Logo, em um comprimido com peso de 687mg, existem 535,69mg de ibuprofeno.
D. 448,62mg.
E. 515,77mg.
4. A titulação de neutralização desempenha um papel fundamental na identificação e no controle de produtos em vários setores da indústria. Ela permite a determinação com precisão da concentração de ácidos e bases, a identificação de impurezas e o ajuste do pH, garantindo a qualidade e a segurança dos produtos. Além disso, é uma ferramenta de extrema importância para pesquisa e desenvolvimento de novos produtos. Assim, imagine que um frasco de ácido sulfúrico foi entregue na empresa em que você trabalha, há algum tempo, com a embalagem em péssimo estado de conservação, de modo que não há certeza da concentração descrita no frasco desse produto. Assim, com a finalidade de verificar se a concentração de H2SO4 atende às especificações, 4,00mL desse produto foram titulados com solução de NaOH 0,800mol/L. Para consumir todo o ácido sulfúrico dessa amostra, foram gastos 40,0mL da solução de NaOH. Qual é a concentração desse ácido? Lembre-se: número de mols do titulante (n ác) = número de mols do analito (n base); n = concentração em mols × volume.
A. A concentração do ácido é de 16mol/L.
B. A concentração do ácido é de 8mol/L.
C. Com apenas essas informações não será possível calcular a concentração desse ácido.
D. A concentração desse ácido é de 0,4mol/L.
E. A concentração desse ácido é de 4mol/L.
Levando em consideração que:
2 NaOH + H2SO4 2mol ----- 1mol n(NaOH) ----- n(H2SO4) n (NaOH) = 2 n(H2SO4)
Como n = concentração em mols × volume, então:
0,800mol/L × 0,04L = 2 × C (H2SO4) × 0,004L M(H2SO4) = 4,00mol/L
5. A titulação de neutralização é uma técnica de análise volumétrica que tem como principal objetivo identificar a concentração de uma solução por meio da sua reação com outra solução de concentração conhecida. Observando a figura a seguir, pode-se ver a mudança de cor indicando a reação de neutralização.
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Para isso, o que é utilizado?
A. Complexo colorido.
B. Indicador redox.
C. Termômetro.
D. Potenciômetro.
E. Indicador ácido-base.
Detectar com precisão o ponto de equivalência é essencial para a obtenção de resultados confiáveis na titulação. Assim, podem ser usados indicadores de pH, que mudam de cor quando o pH da solução se aproxima do valor neutro, indicando a proximidade do ponto de equivalência. A seleção do indicador apropriado é importante, pois assim a mudança de cor ocorrerá na faixa de pH esperada para o ponto de equivalência da reação em questão. O complexo colorido indica o ponto final na titulação de complexação. Já o indicador redox indica o ponto final na titulação de oxirredução. Termômetro apenas mede a temperatura. O potenciômetro é utilizado para indicação do ponto final na titulação de oxirredução.