Exercícios -Titulação de Ácidos, Bases e Sistemas

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TITULAÇÃO DE ÁCIDOS E BASES FORTES
1. A seguir é mostrada uma situação em que é necessário neutralizar uma quantidade específica de ácido clorídrico. Neste caso, é verificado que 20 mL de hidróxido de potássio (KOH) 0,5 molar são necessários para neutralizar uma amostra de 50 mL de ácido clorídrico (HCl). Portanto, qual é a molaridade do HCl?
A. a) 0,02 M.
Deve ter ocorrido um erro de conversão de unidades de medida.
B. b) 2 M.
Revisar as unidades de medida.
C. c) 0,2 M.
Ao utilizar a fórmula: C ác V ác = C base V base e fazer as substituições (e também a conversão de unidades para L), este será o resultado.
D. d) 1,25 M.
Cuide para não misturar, na fórmula, a concentração e volume do ácido com a concentração e volume da base.
E. e) 0,125 M.
Podem ter ocorrido erros nas unidades e na formulação do problema.
2. Em uma titulação envolvendo ácido e base desconhecidos é necessário saber o pH para entender como estas soluções irão se comportar. Neste caso, qual seria o pH de uma solução de NaOH 0,65 M?
A. a) pH = 0,187.
O valor dado pelo problema, de forma direta pela fórmula pOH = -log [OH] daria o valor de pOH, e não de pH como foi pedido.
B. b) pH = 1,381.
Pode ter ocorrido erro na fórmula.
C. c) pH = 13,81.
[OH] = 0,65 M e pOH = -log [OH]. Logo pOH = -log [O0,65] = 0,187. E pH +pOH = 14, então:
pH = 14 - 0,187 = 13,81.
D. d) pH = 14,18.
Este valor de pH não existe; o valor de pOH deve ser descontado de 14, e não somado.
E. e) pH = 0,1418.
Pode ter ocorrido erro na fórmula.
3. Em um processo de titulação do hidróxido de sódio (NaOH) foram utilizados 20 mL de hidróxido de sódio (NaOH) e 100 mL de ácido sulfúrico (H2SO4) 0,2 molar. Neste caso, a
molaridade do NaOH é desconhecida. Portanto, qual a molaridade do hidróxido de sódio? LEMBRE-SE: Cuidado com a estequiometria da reação.
A. a) 1 M.
Pode ter ocorrido erro estequiométrico.
B. b) 0,04 M.
Este é o número de mols da base envolvida no problema, não sua concentração.
C. c) 0,02 M.
Pode ter ocorrido erro nas unidades de medida ou apenas foi calculado o número de mols do ácido.
D. d) 0,20 M.
Pode ter ocorrido erro nas unidades de medida.
E. e) 2 M.
Inicialmente calcula-se o n do ácido = C ac . Vol ac -> n = 0,2 M . 0,100 L = 0,02 mols ac
Pela estequiometria:
1 mol ac - 2 mols base
0,02 mols ac - X
X = 0,04 mols base
Neste caso, n base = C base. Vol base, logo:
0,04 mols = C base. 0,020 L
C base = 2 M.
4. Em uma titulação de 0,3 L de uma solução de KOH 0,2 M com uma solução de HBr 0,1 M, qual será o volume de HBr necessário para atingir o ponto de equivalência?
A. a) 0,6 L de HBr.
Chega-se a este valor utilizando a fórmula: C1.V1 = C2.V2.
B. b) Não é possível calcular este volume.
É possível utilizando a fórmula C1.V1 = C2.V2.
C. c) 0,2 L de HBr.
De acordo com a fórmula C1.V1 = C2.V2, 0,2 L, não é o valor correto.
D. d) 0,15 L de HBr.
Cuidado, pode ter ocorrido confusão na hora de utilizar a fórmula C1.V1 = C2.V2.
Deve-se observar que sempre a concentração e o volume da mesma amostra devem ser multiplicados!
E. e) 1000 mL de HBr.
Deve-se calcular utilizando C1.V1 = C2.V2.
5. Na titulação de qualquer base forte com qualquer ácido forte teremos três regiões características na curva de pH. Neste caso, ANTES do ponto de equivalência e NO ponto de equivalência teremos um pH, respectivamente:
A. a) Neutro e alcalino.
No ponto de equivalência será neutro, e apenas antes do ponto de equivalência será alcalino. As respostas estão invertidas.
B. b) Fortemente ácido e neutro.
Ocorrerá minutos após o ponto de equivalência, se continuar a adição do ácido. Será neutro no ponto de equivalência.
C. c) Levemente ácido e alcalino.
Ocorrerá pouco após o ponto de equivalência (ácido) e neutro no ponto de equivalência.
D. d) Não é possível obter uma resposta apenas com estes dados.
Pode-se prever que a solução será básica ou alcalina conhecendo-se a titulação entre ácidos e bases fortes
E. e) Básico ou alcalino e neutro.
Existe um excesso de OH- antes do ponto de equivalência e no ponto de equivalência será neutro (pH =7).
TITULAÇÃO DE ÁCIDOS FRACOS (CURVAS)
1. Uma amostra de 12,00 mL de vinagre (ácido acético, CH3COOH) foi pipetada para um frasco ao qual foram adicionadas duas gotas de solução de fenolftaleína e o ácido foi titulado com NaOH 0,201 M. Se 43,7 mL da base foram requeridos para a titulação, qual é a concentração molar de ácido acético na amostra?
A. 0,7319 M de ácido acético.
C1.V1 = C2.V2Logo: 0,0437L. 0,201M = 0,012L. C2C2= 0,7319M.
B. 0,07319 M de ácido acético.
Pode ter ocorrido erro nas unidades de medida.
C. 0,0552 M de ácido acético.
Deve-se tomar cuidado para não misturar o volume de uma solução com a concentração do outro. Lembre-se: C1.V1 = C2.V2.
D. 1 M de ácido acético.
Preste atenção no uso da fórmula.
E. 0,201 M de ácido acético.
Esta é a concentração de NaOH dada no problema, não correspondendo à do ácido utilizado.
2. Qual a massa de ácido fórmico (HCOOH) que, dissolvida em 500 mL de água, resulta em uma solução que é completamente neutralizada por 250 mL de uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) 1 molar? Massa molar HCOOH = 46 g.
A. 250 g.
Este seria o número de mols do NaOH quando o volume não for convertido em litros, o que não pode ocorrer.
B. 11500 g.
Pode ter ocorrido erro na padronização do volume em litros.
C. 11,5 g.
Inicialmente calcula-se o número de mols NaOH: n=C. V
n = 1M. 0,250 L= 0,25 mols.
Como a estequimiometria é 1:1, é o mesmo número de mols do ácido.
Para a massa:
n ac = m (g) / MMolar
0,250 = m(g)/46
m (g) = 11,5 g.
D. 0,250 g.
Este é o número de mols encontrado, e não a massa.
E. 0,115 g.
Pode ter ocorrido erro na padronização do volume em litros.
3. Na titulação de qualquer base forte com qualquer ácido fraco teremos quatro regiões características na curva de pH. Neste caso, NO ponto de equivalência teremos um pH:
A. pH =7.
Apenas ocorre em titulações entre ácidos e bases fortes.
B. pH < 7.
Apenas ocorre em titulações entre ácidos fortes e bases fracas.
C. pH >7.
Note que o pH no ponto de equivalência dessa titulação émaior que 7. A solução é alcalina.
D. pH =14.
Este pH apenas é encontrado em soluções muito básicas.
E. pH =1.
Este pH é encontrado em soluções compostas por ácidos fortes.
4. Para sua completa neutralização, 5,0 mL de uma amostra de ácido cianídrico (4 % g/g) consumiu 25 mL de uma solução que contém 0,20 mol/L de hidróxido de sódio. Calcule a massa, em gramas, deste ácido. Massa molar do ácido cianídrico = 27 g.
A. 0,148 g de ácido cianídrico.
Pode ter ocorrido erros nas unidades e na formulação do problema.
B. 0,005 g de ácido cianídrico.
Este é o número de mols.
C. 0,137 g de ácido cianídrico
Este seria o resultado se o ácido fosse 100%. Mas ele é apenas 4% (g/g)_ (ou 4 g em 100 g).
D. 1,37 g de ácido cianídrico
Cuide as unidades e a utilização da fórmula. Este seria quase resultado se o ácido fosse 100% , com problemas nas unidades.
E. 0,0548g de ácido cianídrico.
Inicialmente calcula-se o n da base = C. Vol ->
n = 0,2 M . 0,025L = 0,005 mols base
Pela estequiometria:
1 mol ac - 1 mols base
logo n ác = 0,005 mols.
Neste caso,
1 mol ac - 27 g
0,005 mols - X
X = 0,137 g de ácido.
Este seria o resultado se o ácido fosse 100%. Mas ele é apenas 4% (g/g)_ (ou 4 g em 100 g).
Então:
100 g - 4 g
0,137 g - X
X= 0,00548g g de ácido cianídrico 4%.
5. Considere a curva de titulação abaixo, de um ácido fraco com uma base forte. Sabendo que os indicadores que temos à disposição para esta titulação e seus respectivos pontos de viragem são: alizarina (11- 12,4); alaranjado de metila (3,2 - 4,4); azul de bromofenol (3,0 -4,6); azul de timol (8,0 - 9,6) e verde de bromocresol (3,8 -5,4). Qual seria o indicador recomendado para esta titulação?
A. Azul de timol.
Pelo gráfico, o ponto de equivalência ocorre no pH próximo a 8,5 - 9, na inflexão da curva, logo seria o indicador indicado.
B. Azul de bromofenol.
Este indicador troca a cor em faixa de pH diferente do ponto de equivalência.
C. Alaranjado de metila.
Este indicador seria usado apenas quando o ponto deequivalência se encontra perto de 3,2 - 4,4.
D. Alizarina.
O pH do ponto de equivalência é na inflexão da curva, logo não seria recomendado este indicador.
E. Verde de bromocresol.
Seria usado apenas quando o ponto de equivalência se encontra perto de 3,8 -5,4.
TITULAÇÃO DE BASES FRACAS (CURVAS)
1. Uma amostra de 15,00 mL de NH4OH (Hidróxido de Amônia) foi pipetada para um frasco ao qual foram adicionadas duas gotas de indicador e a titulação ocorreu utilizando uma solução padronizada de HCl 0,196 M. Se 32,3 mL da solução deste ácido foram requeridos para a titulação, qual é a concentração molar de hidróxido de amônia na amostra?
A. 0,0422 M de hidróxido de amônia.
Pode ter ocorrido erros de conversão de unidades.
B. 0,196 M de hidróxido de amônia.
Esta é a concentração de ácido utilizada, preste atenção no uso da fórmula.
C. 0,422 M de hidróxido de amônia.
C1.V1 = C2.V2
Ou seja: C base. V base = C ácido. Vácido
Logo:
0,015L. C1 = 0,196 M. 0,0323L
C1 = 0,422M de hidróxido de amônia.
D. 0,091 M de hidróxido de amônia.
Deve-se tomar cuidado para não misturar o volume de uma solução com a concentração da outra. Lembre-se: C1.V1 = C2.V2.
E. 42,2 M de hidróxido de amônia.
Preste atenção na conversão das unidades.
2. O hidróxido de magnésio - Mg(OH)2 é uma base considerada fraca. Qual a massa desta base que, dissolvida em 320 mL de água, resulta em uma solução que é completamente neutralizada por 130 mL de uma solução de ácido clorídrico (HCl) 0,91 M? Massa molar Mg(OH)2 = 58,33 g/mol. Preste atenção na estequiometria da reação.
A. 33,44 g de Mg(OH)2.
Cuidado nas conversões das unidades.
B. 0,059 g de Mg(OH)2.
Este é o número de mols da base.
C. 0,1183 g de Mg(OH)2.
Este é o número de mols do ácido.
D. 0,344 g de Mg(OH)2.
Deve ter ocorrido erro nas unidades.
E. 3,44 g de Mg(OH)2.
Inicialmente calcula-se o número de mols HCl: n=C. V n = 0,91M. 0,130 L= 0,1183 mols.
Como a estequiometria é 2:1, o número de mols da base: 2 mol ac - 1 mols base
0,1183 mols ac - X
X= 0,059 mols da base
Para a massa de base:
n base = m (g) / MMolar
0,059 mols = m(g)/58,33 g/mol
m (g) = 3,44 g.
3. 54 mL de um detergente contendo NH3 em forma de base fraca na formulação foram diluídos para 500 mL num balão volumétrico. A titulação de alíquotas de 25 mL dessa solução consumiu em média 33,23 mL de uma solução padrão de HCl 0,2151 mol L−1 para se atingir o ponto final indicado pelo verde de bromocresol. Calcular a porcentagem (m/v) de NH3 no detergente.
A. 4,50 % de NH3 no detergente.
Inicialmente, calcula-se a concentração resultante, pós diluição, da amostra de detergente:
C1.V1 de NH3 = C2.V2 de ácido utilizado
C1. 0,025 L = 0,2151M . 0,03323 L
C1 = 0,2859 M de NH3 em 25 ml
Então, como houve diluição, teremos de repetir o uso da fórmula para encontrar a molaridade no volume inicial. Sabe-se que a concentração encontrada em 25 mL é a mesma da solução de 500 mL, pois foi retirada da mesma:
C1.V1 de NH3 inicial = C2.V2 de NH3 final e utilizada
C1 . 0,054 L = 0,2859 M . 0,500 L
C2 = 2,647 M de NH3 inicial
A massa de NH3 é 17 g/mol, então:
1 mol - 17 g -1000 mL
2,647 M - X
X = 45,00 g em 1000 mL, mas a pergunta é em %, ou seja, em 100 mL, por isso:
45,00 g - 1000 mL
X - 100 mL
X = 4,50 %
B. 2,647 % de NH3 no detergente.
Este é o número de mols inicial de NH3.
C. 45,00 % de NH3 no detergente.
Este valor seria em 1000 mL, então não seria em %.
D. 0,0045 % de NH3 no detergente.
Pode ter ocorrido erro nas unidades de medida.
E. 0,2859 M % de NH3 no detergente.
Este seria o valor apenas se o volume fosse 25 mL
4. Em uma titulação envolvendo um ácido forte e uma base fraca o ponto de equivalência foi encontrado em uma faixa de pH em torno de 4,0. Qual destes indicadores seria indicado para esta titulação?
A. Alizarina.
O ponto de viragem da alizarina é entre os pHs: 11- 12,4.
B. Azul de timol.
Este indicador é utilizado em pHs entre 8,0 - 9,6.
C. Alaranjado de metila.
A viragem deste indicador é em torno de 3,2 - 4,4.
D. Fenolftaleína.
O ponto de viragem da fenolftaleína é em pH 8,2 a 10.
E. Azul de timol.
Este indicador possui ponto de viragem de pH de 1,2 a 2,8.
5. A curva de titulação é obtida no cruzamento dos valores de pH obtidos no decorrer da titulação em função do volume de titulante adicionado. Através dela, podemos caracterizar a titulação que está ocorrendo. Neste contexto, a curva de calibração abaixo é característica de uma titulação:
A. Ácido forte - base forte.
Neste caso, o pH do ponto de equivalência será em 7.
B. Ácido fraco - base forte.
Neste caso, o pH no ponto de equivalência desta titulação é maior do que 7.
C. Ácido fraco - base fraca.
A curva é característica de outra titulação.
D. Ácido forte - base fraca.
Pode-se observar que o pH encontrado está abaixo de 7 no ponto de equivalência, característico desta titulação.
E. Apenas com os dados do problema não é possível caracterizar esta titulação.
Apenas com o valor de pH do ponto de equivalência é possível identificar a titulação Ácido forte - base fraca.
TITULAÇÃO DE SISTEMAS ÁCIDO/BASE COMPLEXOS
1. Qual é a concentração de íons K+ em uma solução preparada pela mistura de 0,0350 mol de KH2PO4 com 0,040 mol de KOH e diluída a 1 L?
A. 0,005 M.
Deve-se somar as quantidades, e não diminuir.
B. 0,075 M.
A concentração total de K+ é a soma das espécies: 0,0350 mol de KH2PO4 + 0,040 mol de KOH = 0,075 M.
C. 0,500 M.
Deve-se somar as quantidades segundo o balanço de massa.
D. 0,750 M.
Preste atenção às vírgulas numéricas. Esta concentração está muito alta.
E. 0,0075 M.
Preste atenção às vírgulas numéricas. Esta concentração está muito baixa.
2. Uma solução contém as seguintes espécies iônicas : H+; OH-; K+; H2PO4- ; HPO2-4 e PO4 3-. Qual é o balanço de carga provindo desta solução?
A. [H+]+ [K+] = [OH-] +[H2PO4-] + [HPO4 2-] + [PO4 3-]
O balanço está correto, porém os coeficientes estão errados. O coeficiente na frente de cada uma das espécies faz com que a respectiva parcela de carga seja igual, em módulo, à carga no íon.
B. [H+]+ [K+] + [OH-] = [H2PO4-] + [HPO4 2-] + [PO4 3-]
Na solução, a soma das cargas negativas é igual à soma das cargas positivas. Lembre-se que o coeficiente na frente de cada uma das espécies faz com que a respectiva parcela de carga seja igual, em módulo, à carga no íon.
C. [K+] + [OH-] + 2[HPO4 2-] = [H+] + 3[PO4 3-] + [H2PO4-]
Lembre-se que o balanço de carga em uma solução é representado pela soma das cargas negativas sendo igual à soma das cargas positivas.
D. [H+]+ [K+] = 2[OH-] + 2 [H2PO4-] + 2[HPO4 2-] + 3[PO4 3-]
O balanço está correto, porém os coeficientes estão errados.
E. [H+]+ [K+] = [OH-] +[H2PO4-] + 2[HPO4 2-] + 3[PO4 3-]
Este balanço de carga em uma solução é representado pela soma das cargas negativas sendo igual à soma das cargas positivas. O coeficiente na frente de cada uma das espécies faz com que a respectiva parcela de carga seja igual, em módulo, à carga no íon.
3. Qual é o balanço de carga para uma solução de NaOH a 0,1 mol/l?
A. [Na+] + [H+] = [OH−]
Em solução existem as seguintes espécies:NaOH → Na+ + OH−H2O --> H+ + OH−O balanço de carga em uma solução é representado pela soma das cargas negativas e é igual à soma das cargas negativas.
B. [NaOH] + [H+] = [OH−]
Incorreto, pois não é um balanço de carga.
C. [NaOH] --> [H+] + [OH−]
Incorreto, apesar de a reação estequiométrica estar correta.
D. [NaOH] + H2O --> [H+] + [OH−]
Incorreto. A reação também está incorreta.
E. [Na-] --> [H-] + [OH+]
Incorreto. Além de o balanço de carga estar errado, também as cargas estão.
4. Determine o balanço de massa para uma solução aquosa de NaOH 0,1 mol/L.
A. [Na+] = 0,1 mol/L.
As reações envolvidas:NaOH → Na+ + OH−H2O -> H+ + OH−O balanço de massa será:[Na+] = 0,1 mol L−1A [OH−] e [H+] não é considerada no balanço de massa, pois estão envolvidas na autoionização da água. Para uma definição mais clara da concentração das duas espécies é necessário cálculos mais elaborados.
B. [Na+] =0,01 mol/L.
Incorreto. Cuidado com as unidades.
C. [Na+] =0,2 mol/L.
Incorreto. Não é necessáriosomar as quantidades, pois ocorrem devido à autoionização da água apenas.
D. [Na+] = 0,005 mol/L.
Incorreto. Cuide para não confundir as unidades.
E. [Na+] = [OH-] + [H+]
Cuidado para não confundir balanço de massa e de carga.
5.Qual é o balanço de carga para uma solução contendo hidrônio, hidroxila, Ca2+, bicarbonato, carbonato, bicarbonato de cálcio, hidróxido de cálcio, K+ e perclorato?
A. [H3O+] + [Ca2+] + [K+] = [OH-] + [CO3 2-] + [ClO4-] + [HCO3-]
O balanço está correto, porém os coeficientes estão errados. O coeficiente na frente de cada uma das espécies faz com que a respectiva parcela de carga seja igual, em módulo, à carga no íon.
B. [H3O+] + 2 [Ca2+] + [K+] = [OH-] + 2 [CO3 2-] + [ClO4-] + [HCO3-]
Correto. As cargas devem ser igualadas aos seus respectivos coeficientes.
C. [H3O+] + [Ca2+] + [K+] [OH-] + [CO3 2-] = [ClO4-] + [HCO3-]
Incorreto. Cuide a separação das cargas.
D. [H3O-] + [Ca2-] + [K-] [OH+] + [CO3 2+] = [ClO4+] + [HCO3+]
Incorreto. Os coeficientes estão errados e a destruição de carga também. Além disso, as cargas estão invertidas.
E. [H3O+] + 2 [Ca2+] = [K+] + [OH-] + 2 [CO3 2-] + [ClO4-] + [HCO3-]
Incorreto. Cuide a separação das cargas.