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31 www.cursoanualdequimica.com.br – e-mail: cursodequimica@gmail.com pela eletrólise da salmoura* aquecida, em uma cuba eletrolítica, de tal maneira que o cloro formado no anodo se misture e reaja com o hidróxido de sódio formado no catodo. A solução resultante contém cloreto de sódio e clorato de sódio. 2NaCl(aq) + 2H‚O(Ø) ëCl‚(g) + 2NaOH(aq) + H‚(g) 3Cl‚(g) + 6 NaOH(aq) ë 5NaCl(aq) + NaClOƒ(aq) + 3H‚O(Ø) * salmoura = solução aquosa saturada de cloreto de sódio Ao final de uma eletrólise de salmoura, retiraram-se da cuba eletrolítica, a 90 °C, 310 g de solução aquosa saturada tanto de cloreto de sódio quanto de clorato de sódio. Essa amostra foi resfriada a 25 °C, ocorrendo a separação de material sólido. a) Quais as massas de cloreto de sódio e de clorato de sódio presentes nos 310 g da amostra retirada a 90 °C? Explique. b) No sólido formado pelo resfriamento da amostra a 25 °C, qual o grau de pureza (% em massa) do composto presente em maior quantidade? c) A dissolução, em água, do clorato de sódio libera ou absorve calor? Explique. 06. (Ufmg) Numa aula no Laboratório de Química, os alunos prepararam, sob supervisão do professor, duas soluções aquosas, uma de cloreto de potássio, KCØ, e uma de cloreto de cálcio, CaCØ‚. Após observarem a variação da temperatura em função do tempo, durante o preparo de cada uma dessas soluções, os alunos elaboraram este gráfico: Considerando-se as informações fornecidas por esse gráfico e outros conhecimentos sobre o assunto, é CORRETO afirmar que a) a dissolução do CaCØ‚ diminui a energia cinética média das moléculas de água. b) a dissolução do KCØ é um processo exotérmico. c) a entalpia de dissolução do CaCØ‚ é maior que zero. d) a solubilidade do KCØ aumenta com o aumento da temperatura. 07. (Fuvest) A recristalização consiste em dissolver uma substância a uma dada temperatura, no menor volume de solvente possível e a seguir resfriar a solução, obtendo-se cristais da substância. Duas amostras de ácido benzóico, de 25,0g cada, foram recristalizadas em água segundo esse procedimento, a seguir: a) Calcule a quantidade de água necessária para a dissolução de cada amostra. b) Qual das amostras permitiu obter maior quantidade de cristais da substância? Explique. Dados: curva de solubilidade do ácido benzóico em água (massa em gramas de ácido benzóico que se dissolve em 100g de água, em cada temperatura). 08. (Fuvest) Uma mistura constituída de 45g de cloreto de 32 www.cursoanualdequimica.com.br – e-mail: cursodequimica@gmail.com sódio e 100mL de água, contida em um balão e inicialmente a 20°C, foi submetida à destilação simples, sob pressão de 700 mm Hg, até que fossem recolhidos 50 mL de destilado. O esquema a seguir representa o conteúdo do balão de destilação, antes do aquecimento: a) De forma análoga à mostrada acima, represente a fase de vapor, durante a ebulição. b) Qual a massa de cloreto de sódio que está dissolvida, a 20°C, após terem sido recolhidos 50mL de destilado? Justifique. c) A temperatura de ebulição durante a destilação era igual, maior ou menor que 97,4°C? Justifique. Dados: Curva de solubilidade do cloreto de sódio em água: Ponto de ebulição da água pura a 700mmHg: 97,4°C 9. (Uerj) Um laboratorista precisa preparar 1,1 kg de solução aquosa saturada de um sal de dissolução exotérmica, utilizando como soluto um dos três sais disponíveis em seu laboratório: X, Y e Z. A temperatura final da solução deverá ser igual a 20 °C. Observe as curvas de solubilidade dos sais, em gramas de soluto por 100 g de água: A massa de soluto necessária, em gramas, para o preparo da solução equivale a: a) 100 b) 110 c) 300 d) 330 10. (Ufsc) O gráfico abaixo mostra a variação nas concentrações de soluções saturadas de dois sais em água, Li2SO4 (reta descendente) e 4NH C (reta ascendente), individualmente, em função da variação na temperatura da solução. A concentração é expressa em termos de percentual massa/massa, ou seja, a massa do sal dissolvido em 100 g da solução. Com base nos dados do gráfico acima, é CORRETO afirmar que: 01) o sulfato de lítio é menos solúvel que o cloreto de amônio. 02) em água a 30°C, é possível dissolver uma massa maior de cloreto de amônio do que de sulfato de lítio. 04) o gráfico sugere que a dissolução do sulfato de lítio constitui um processo exotérmico, ao passo que a dissolução do cloreto de amônio tem caráter endotérmico. 08) a solubilidade do sulfato de lítio seria maior em uma solução contendo Na2SO4 do que em água pura. 16) em água a 0°C, a concentração molar de uma solução saturada de sulfato de lítio é maior que a concentração molar de uma solução saturada de cloreto de amônio. 32) em água a 50°C, é possível dissolver 30 g de sulfato de lítio, mas não é possível dissolver completamente 30 g de cloreto de amônio. 11. (Fuvest) O rótulo de um frasco contendo determinada substância X traz as seguintes informações: Propriedade Descrição ou valor Cor Incolor Inflamabilidade Não inflamável Odor Adocicado Ponto de Fusão - 23 ºC 33 www.cursoanualdequimica.com.br – e-mail: cursodequimica@gmail.com Ponto de ebulição a 1 atm 77ºC Densidade a 25ºC 1,59 / cm3 Solubilidade em água a 25ºC 0,1 g/ 100 g de H2O a) Considerando as informações apresentadas no rótulo, qual é o estado físico da substância contida no frasco, a 1 atm e 25 ºC? Justifique. b) Em um recipiente, foram adicionados, a 25 ºC, 56,0 g da substância X e 200,0 g de água. Determine a massa da substância X que não se dissolveu em água. Mostre os cálculos. c) Complete o esquema da página de resposta, representando a aparência visual da mistura formada pela substância X e água quando, decorrido certo tempo, não for mais observada mudança visual. Justifique. Dado: densidade da água a 25 °C = 1,00 g / cm3 12. (ifba) O comportamento do gás oxigênio com a variação de temperatura descrito no gráfico, bem como o comportamento físico geral dos gases, permitem afirmar corretamente que a) as forças atrativas se sobrepõem às forças de repulsão entre as moléculas do gás oxigênio com o aumento da temperatura. b) as colisões entre as moléculas de um gás aumentam de frequência com o aumento de temperatura, à pressão constante, diminuindo a velocidade média das moléculas e reduzindo sua solubilidade em água. c) a solubilidade de um gás em um líquido depende da energia cinética das moléculas do gás e da pressão exercida sobre o sistema que comporta o soluto gasoso e o solvente líquido. d) dois reservatórios de água mantidos sob as mesmas condições de limpeza e pressão de 1 atm, localizados na Bahia, a 35º C, e no Paraná, a 20º C, terão a mesma concentração de O2(g) dissolvido na água. e) as concentrações de O2(g) dissolvido em amostras de água do mar Báltico e do mar Vermelho independem de suas concentrações salinas, que são 30 g/L e 40 g/L, respectivamente. 13. (Ufg) Uma solução saturada de 2 2 7K Cr O foi preparada com a dissolução do sal em 1,0 kg de água. A influência da temperatura sobre a solubilidade está representada na figura a seguir. Com base nos dados apresentados, as massas dos dois íons resultantes da dissociação do 2 2 7K Cr O , a 50 °C, serão aproximadamente, iguais a: Dado: Densidade da água: 1,0 g mL a) 40 e 105 g b) 40 e 260 g c) 80 e 105 g d) 80 e 220 g e) 105 e 195 g ESTUDO DAS SOLUÇÕES Exercícios de Fixação 01. (Unesp) A poluição térmica, provocada pela utilização de água de rio ou mar para refrigeração de usinas termoelétricas ou nucleares, vem do fato da água retornar ao ambiente em temperatura mais elevada que a inicial. Este aumento detemperatura provoca alteração do meio ambiente, podendo ocasionar modificações nos ciclos de vida e de reprodução e, até mesmo, a morte de peixes e plantas. O parâmetro físico-químico alterado pela poluição térmica, responsável pelo dano ao meio ambiente, é a) a queda da salinidade da água. b) a diminuição da solubilidade do oxigênio na água. c) o aumento da pressão de vapor da água. d) o aumento da acidez da água, devido à maior dissolução de dióxido de carbono na água. e) o aumento do equilíbrio iônico da água. 02. (Fatec ) As solubilidades em água, a 20°C, de algumas substâncias e suas respectivas massas molares, são apresentadas na tabela a seguir: 34 www.cursoanualdequimica.com.br – e-mail: cursodequimica@gmail.com Considerando-se - volumes iguais de soluções saturadas a 20°C dessas substâncias e - os sais totalmente dissociados. a substância que apresentará maior número de partículas em solução é a de a) NaNOƒ b) NaBr c) NaI d) C�‚H‚‚O�� e) (NH„)‚SO„ 03. (Ufscar) As solubilidades dos sais KNOƒ e Ce‚(SO„)ƒ em água, medidas em duas temperaturas diferentes, são fornecidas na tabela a seguir. Com base nestes dados, pode-se afirmar que: a) a dissolução de KNOƒ em água é um processo exotérmico. b) a dissolução de Ce‚(SO„)ƒ em água é acompanhada de absorção de calor do ambiente. c) os dois sais podem ser purificados pela dissolução de cada um deles em volumes adequados de água a 80°C, seguido do resfriamento de cada uma das soluções a 10°C. d) se 110,1 g de uma solução saturada de Ce‚(SO„)ƒ a 10°C forem aquecidos a 80°C, observa-se a deposição de 2,2 g do sal sólido. e) a adição de 100 g de KNOƒ a 100 g de água a 80°C dá origem a uma mistura homogênea. 04. (Unifesp ) Uma solução contendo 14g de cloreto de sódio dissolvidos em 200mL de água foi deixada em um frasco aberto, a 30°C. Após algum tempo, começou a cristalizar o soluto. Qual volume mínimo e aproximado, em mL, de água deve ter evaporado quando se iniciou a cristalização? Dados: solubilidade, a 30°C, do cloreto de sódio = 35g/100g de água; densidade da água a 30°C = 1,0g/mL. a) 20. b) 40. c) 80. d) 100. e) 160. 05. (Fei) A tabela a seguir fornece as solubilidades do KCØ e do Li‚COƒ a várias temperaturas. Assinale a alternativa falsa: a) a dissolução do KCØ em água é endotérmica b) o aquecimento diminui a solubilidade do Li‚COƒ em água c) a massa de KCØ capaz de saturar 50g de água, a 40°C, é 20g d) ao resfriar, de 50°C até 20°C, uma solução que contém inicialmente 108mg de Li‚COƒ em 100g de água, haverá precipitação de 25mg de Li‚COƒ e) a 10°C, a solubilidade do KCØ é maior do que a do Li‚COƒ 06. (Uepg) A solubilidade do nitrato de potássio em água, em função da temperatura, é dada na tabela abaixo. Considerando-se soluções de 3KNO em 100 g de água, assinale o que for correto. Temperatura (°C) 0 20 40 60 100 Solubilidade do 3KNO (g 100 g de água) 13,3 31,6 63,9 110 246 01) A 20 C, uma solução com 40 gramas está saturada. 02) A 0 C, uma solução com 10 gramas está insaturada. 04) A 40 C, uma solução com 120 gramas está supersaturada. 08) A 100 C, uma solução com 120 gramas está saturada. 35 www.cursoanualdequimica.com.br – e-mail: cursodequimica@gmail.com 07. (Puc-rio) As curvas de solubilidade das substâncias KNOƒ e Ca(OH)‚ (em gramas da substância em 100 g de água) em função da temperatura são mostradas a seguir. A partir desses dados, analise as alternativas a seguir e assinale a que NÃO apresenta uma afirmativa correta. a) Quando se adicionam 10,0 g de KNOƒ em 12,0g de água a 56 °C, se obtém uma solução insaturada. b) Observa-se a formação de corpo de fundo quando uma solução formada por 25 g de KNOƒ e 50 g de água a 40 °C é resfriada a 30 °C. c) A solubilidade do nitrato de potássio aumenta com a temperatura, enquanto a do hidróxido de cálcio diminui. d) Duas substâncias puras podem apresentar a mesma curva de solubilidade. e) O hidróxido de cálcio é muito menos solúvel que o nitrato de potássio em toda faixa de temperatura estudada. 8. (Enem 2014) A capacidade de limpeza e a eficiência de um sabão dependem de sua propriedade de formar micelas estáveis, que arrastam com facilidade as moléculas impregnadas no material a ser limpo. Tais micelas têm em sua estrutura partes capazes de interagir com substâncias polares, como a água, e partes que podem interagir com substâncias apolares, como as gorduras e os óleos. SANTOS, W. L. P; MÕL, G. S. (Coords.). Química e sociedade. São Paulo: Nova Geração, 2005 (adaptado). A substância capaz de formar as estruturas mencionadas é a) 18 36C H . b) 17 33C H COONa. c) 3 2CH CH COONa. d) 3 2 2CH CH CH COOH. e) 3 2 2 2 2 2 2 3CH CH CH CH OCH CH CH CH . 09. (Pucmg) O gráfico a seguir representa as curvas de solubilidade de várias substâncias. Com relação ao gráfico anterior, assinale a afirmativa INCORRETA: a) KNOƒ é mais solúvel do que o Pb(NOƒ)‚ em água, a qualquer temperatura. b) A temperatura pouco afeta a solubilidade do NaCØ. c) A substância que apresenta a maior aumento de solubilidade com o aumento de temperatura é o KNOƒ. d) À temperatura ambiente, a substância menos solúvel é o MgCØ‚. e) A 40°C, a solubilidade do KCØ e a do NaCØ são iguais. 10. (Pucmg) O diagrama representa curvas de solubilidade de alguns sais em água. Com relação ao diagrama anterior, é CORRETO afirmar: a) O NaCØ é insolúvel em água. b) O KCØOƒ é mais solúvel do que o NaCØ à temperatura ambiente. c) A substância mais solúvel em água, a uma temperatura de 10°C, é CaCØ‚. d) O KCØ e o NaCØ apresentam sempre a mesma solubilidade. e) A 25°C, a solubilidade do CaCØ‚ e a do NaNO‚ são praticamente iguais. 11. (Uerj) O gráfico a seguir, que mostra a variação da 36 www.cursoanualdequimica.com.br – e-mail: cursodequimica@gmail.com solubilidade do dicromato de potássio na água em função da temperatura, foi apresentado em uma aula prática sobre misturas e suas classificações. Em seguida, foram preparadas seis misturas sob agitação enérgica, utilizando dicromato de potássio sólido e água pura em diferentes temperaturas, conforme o esquema: Após a estabilização dessas misturas, o número de sistemas homogêneos e o número de sistemas heterogêneos formados correspondem, respectivamente, a: a) 5 - 1 b) 4 - 2 c) 3 - 3 d) 1 - 5 12. (Ufal ) Considere os seguintes dados: - Solubilidade em água à temperatura ambiente. - NaNOƒ ... 90 g/100 gH‚O; massa molar (g/mol) = 85. Sua solubilidade aumenta quando aumenta a temperatura. - NaCØ ... 38 g/100 gH‚O; massa molar (g/mol) = 58. Sua solubilidade é praticamente constante quando aumenta a temperatura. - Ce‚ (SO„)ƒ ... 5 g/100 gH‚O Sua solubilidade diminui quando aumenta a temperatura. Com esses dados, afirma-se que: ( ) À temperatura ambiente, quando a solubilidade é expressa em mol do soluto/100 g H‚O, o NaCØ é mais solúvel do que o NaNOƒ. ( ) À temperatura ambiente, uma solução saturada de NaCØ contém mais mols de íons Na® do que uma solução saturada de NaNOƒ. ( ) A dissolução de NaNOƒ em água é um processo endotérmico. ( ) A dissolução do NaCØ em água deve ocorrer com pequeno efeito térmico. ( ) A dissolução do Ce‚(SO„)ƒ em água deve ocorrer com liberação de energia. 13. (Ufes) Ao se adicionar cloreto de amônio a uma certa quantidade de água a 25°C, observa-se um resfriamento na solução. Com base nessa informação, pode-se afirmar: a) O processo é exotérmico e a solubilidade do NH„CØ aumenta com o aumento da temperatura. b) O processo é endotérmico e a solubilidade do NH„CØ aumenta com o aumento da temperatura. c) O processoé exotérmico e a solubilidade do NH„CØ diminui com o aumento da temperatura. d) O processo é endotérmico e a solubilidade do NH„CØ diminui com o aumento da temperatura. e) O processo é endotérmico e a solubilidade do NH„CØ independe da temperatura. 14. (Upe) O gráfico a seguir mostra curvas de solubilidade para substâncias nas condições indicadas e pressão de 1 atm. A interpretação dos dados desse gráfico permite afirmar CORRETAMENTE que a) compostos iônicos são insolúveis em água, na temperatura de 0°C. b) o cloreto de sódio é pouco solúvel em água à medida que a temperatura aumenta. c) sais diferentes podem apresentar a mesma solubilidade em uma dada temperatura. d) a solubilidade de um sal depende, principalmente, da espécie catiônica presente no composto. e) a solubilidade do cloreto de sódio é menor que a dos outros sais para qualquer temperatura. 15. (Ufmg) Sabe-se que o cloreto de sódio pode ser obtido a partir da evaporação da água do mar. Analise este quadro, em que está apresentada a concentração de quatro sais em uma amostra de água do mar e a respectiva solubilidade em água a 25°C: