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61 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com RELEMBRANDO Força do Ácidos a) Hidrácidos Hidrácido Classificação HC Fortes HBr Hl HF Moderado ou semiforte H2S Fracos HCN b) Oxiácidos Usa-se a seguinte regra prática: nº de oxigênio – nº de H+ ionizáveis Regra prática para determinação da força Exceção: H2CO3 : 3 – 2 = 1 (é um ácido fraco) Cuidado! H3PO3: 3 – 2 = 1 (possui dois H+ ioniazáveis): moderado H3PO2: 2 – 1 = 1 (possui um H+ ionizável): moderado 62 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com Força das bases Bases fortes Bases de metais alcalinos (1 A) e alcalino–terrosos (2A). Exceção: Mg(OH)2 Bases fracas As demais (inclusive: NH4OH e Mg(OH)2). 63 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com EQUILÍBRIO IÔNICO DA ÁGUA - pH e pOH Exercícios de Aprendizagem 1. (Uerj) A água sanitária é um agente desinfetante que contém a substância hipoclorito de sódio. A equação química a seguir representa o equilíbrio do íon hipoclorito com o ácido hipocloroso, um agente desinfetante ainda mais eficiente. CℓO-(aq) + H2O(ℓ) HCℓO(aq) + OH-(aq) Em um processo de limpeza, quantidades iguais de água sanitária foram adicionadas a volumes iguais de líquidos com diferentes valores de pH a 25 °C, de acordo com os dados a seguir. Líquido pH 1 5 2 7 3 9 4 11 O líquido no qual a água sanitária apresenta maior ação desinfetante é o de número: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 2. (Unesp) Dois comprimidos de aspirina, cada um com 0,36g deste composto, foram dissolvidos em 200mL de água. a) Calcule a concentração molar da aspirina nesta solução, em mol/L. Dado: massa molar da aspirina = 180 g/mol. b) Considerando a ionização da aspirina segundo a equação C‰HˆO„ (aq) Ï C‰H‡O„(aq) + H® (aq) e sabendo que ela se encontra 5% ionizada, calcule o pH desta solução. 3. Calcule o pH de uma solução 2,0 mol/L de NH4OH, sabendo que nessa diluição o seu grau de ionização é igual a 0,5%. 4. Temos uma solução 0,05 mol/L de ácido acético. Calcule o pH e o POH dessa solução, sabendo que a constante de ionização do ácido é 2.10-5. 5. (Fuvest) O fenol, substância de caráter ácido, tem a fórmula estrutural a seguir: a) Sob mesma pressão, o ponto de ebulição do fenol deve ser maior ou menor do que o do benzeno? Explique sua resposta. b) Escreva a equação da reação do fenol, atuando como doador de prótons, com amônia. c) A 25°C, uma solução aquosa de fenol de concentração 1,0mol/L apresenta pH=5,0. Calcule o valor da constante de dissociação do fenol em água, a essa temperatura 6. (Fuvest ) Na tabela adiante estão indicadas as concentrações e os respectivos pH de soluções aquosas de três ácidos: a) Sabendo que os ácidos são monopróticos, como você explica os valores diferentes de pH? b) Para reagir totalmente com volumes iguais das soluções de cada um desses ácidos, a quantidade necessária de uma dada base será a mesma? Explique. 7. (Ufrrj) De um extrato de um fungo - Aspergillus niger - foi recuperado o ácido cítrico, formado após o processo fermentativo promovido pelo fungo. Posteriormente, realizaram-se testes para avaliar a qualidade e o grau de pureza do ácido produzido, constatando-se que a solução diluída a 0,2M teve 0,2% de ionização. Ao se fazer a leitura dessa solução em 64 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com um potenciômetro, qual será o valor do pH? Dados: log 4 = 0,6 Ác. cítrico Ï H® + citrato- 8. (Unesp ) Um suco de tomate tem pH=4,0 e um suco de limão tem pH=2,0. Sabendo-se que pH=-log[H®] e pH+pOH=14: a) calcule quantas vezes a concentração de H® do suco de limão é maior do que a concentração de H® do suco de tomate. b) calcule o volume de solução aquosa de NaOH de concentração 0,010mol/L necessário para neutralizar 100mL de cada um dos sucos. 9. (Pucrj) Pipeta-se 50 mL de solução aquosa 0,02 mol/L de ácido clorídrico e transfere-se para um balão volumétrico de 1000 mL, ajustando-se para esse volume a solução final, usando água pura. O pH da solução final é: a) 1 b) 2 c) 3 d) 7 e) 9 10. Calcule o pH de uma solução 0,1 mol/L de ácido sulfídrico, sabendo que a constante de ionização da primeira etapa é igual a 1.10-7. EQUILÍBRIO IÔNICO DA ÁGUA - pH e pOH Exercícios de Fixação 1. (Espcex (Aman)) Na indústria de alimentos, para se evitar que a massa de pães e biscoitos fique com aspecto amarelado, utiliza-se como aditivo, um ácido orgânico fraco monoprótico, o propanoico. Considerando a constante de ionização do ácido propanoico igual a 51,0 10 e as condições de temperatura e pressão de 25°C e 1atm, o pH aproximado de uma solução de concentração 10,001mol L desse ácido é a) 2 b) 4 c) 6 d) 7 e) 8 2. (Ufrgs) Uma solução diluída de HC , utilizada para limpeza, apresenta pH igual a 3,0. Quais são as concentrações de OH e C , em 1mol L , respectivamente, nessa solução? a) 711,0 10 e 73,0 10 b) 71,0 10 e 31,0 10 c) 111,0 10 e 31,0 10 d) 1211,0 10 e 31,0 10 e) 71,0 10 e 13,0 10 3. (Mackenzie 2015) Determine, respectivamente, o pH e a constante de ionização de uma solução aquosa de um ácido monocarboxílico 0,01M, a 25 C, que está 20% ionizado, após ter sido atingido o equilíbrio. Dado: log2 0,3 a) 3,3 e 45 10 . b) 2,7 e 32 10 . c) 1,7 e 45 10 . d) 2,7 e 45 10 . e) 3,3 e 32 10 . 4. (Cefet MG) As reações reversíveis seguintes ocorrem dentro de um frasco de refrigerante fechado. 2 2 2 3 3CO (g) H O( ) H CO (aq) H (aq) HCO (aq) Ao abrir o frasco de refrigerante, o pH _________, pois o equilíbrio é deslocado no sentido de ______________________________. Os termos que completam, corretamente, as lacunas da frase acima são a) aumenta / consumir íons H . b) aumenta / produzir íons bicarbonato. c) diminui / elevar a concentração dos íons H . d) diminui / aumentar a concentração de 3HCO . e) diminui / diminuir a concentração de gás carbônico. 5. (Ufsj) Uma solução aquosa com pH = 1 foi diluída 1000 vezes com água pura. O pH final da solução a) torna-se quatro vezes maior. b) torna-se igual ao da água pura. c) torna-se 1000 vezes menor. d) permanece inalterado. 6. (Pucrs) Analise a tabela incompleta a seguir, sobre valores típicos de pH e de concentração de íons H+ e OH- em alguns líquidos. 65 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com Líquido pH [H+] (mol/L) [OH-] (mol/L) Água da chuva 5,7 Água do mar 61,0 10 Café 51,0 10 Leite 6,5 83,2 10 Sangue humano 7,4 Suco de maçã 43,2 10 Pela análise da tabela, é correto afirmar que a) a água da chuva é mais ácida do que a água do mar, e o leite é menos ácido do que o café. b) dentre os líquidos apresentados, o mais ácido é a água da chuva e o mais alcalino é o leite. c) o café tem pH 5, sendo menos ácido do que o sangue humano. d) o leite é mais ácido do que a água da chuva, e o café é mais ácido do que o suco de maçã. e) a soma dos pHs da água da chuva e da água do mar é inferior à soma dos pHs do café e do sangue humano. 7. (Ufg) Em um laboratório de química, um analista utilizou um indicador universal para determinar o pH de diferentes amostras comerciais. Os resultados estão listados na tabelaa seguir. Amostras pH I. Leite Integral 6,1 II. Cerveja escura 5,0 III. Suco de laranja 3,0 IV. Hidróxido de sódio 12,0 V. Água mineral 8,0 Com base nos dados apresentados, conclui-se que a ordem crescente das amostras, quanto à concentração de H+, é: a) I, II, III, IV e V b) II, III, IV, V e I c) III, II, IV, V e I d) IV, V, I, II e III e) IV, II, I, V e III 8. (Uespi) A tabela a seguir apresenta os valores de pH medidos, a 25 ºC, para várias soluções utilizadas como produtos de limpeza caseiros. Amostra pH Desinfetante para vaso sanitário 2,0 Detergente 9,4 Material de limpeza à base de amoníaco 11,0 Água sanitária 12,3 De acordo com essa tabela, a concentração de íons OH− a 25 ºC, em mol/L, na amostra contendo amoníaco, é: a) 3,0 b) 1,0 x 10−3 c) 1,0 x 10−11 d) 1,0 x 103 e) 1,0 x 1011 9. (Pucsp) Um técnico determinou, cuidadosamente, o pH de cinco soluções aquosas distintas. Todas as soluções foram preparadas na concentração de 0,10 mol de soluto por litro de solução. Os solutos utilizados e os respectivos rótulos das soluções estão listados a seguir. Solução A = 2 5C H OH (0,10 mol/L) Solução B = 3CH COOH (0,10 mol/L) Solução C = HC (0,10 mol/L) Solução D = NaOH (0,10 mol/L) Solução E = 3NH (0,10 mol/L) Nessas condições, pode-se afirmar que a disposição das soluções em ordem crescente de pH é a) A, B, C, D, E. b) E, C, B, A, D. c) B, C, E, D, A. d) C, B, A, E, D. e) C, B, E, A, D. 10. (Uern) Um indivíduo, querendo evitar uma gripe, ingere um comprimido de ácido ascórbico (vitamina C), C6H8O6. Sabe-se que o comprimido pesa 3,52 g dissolvido em 100 ml de água. Calcule o pH dessa solução, estando ela 5% ionizada. a) 0,2 b) 1 c) 2 d) 3 11. (Unesp 2015) O ácido etanoico, popularmente chamado de ácido acético, é um ácido fraco e um dos componentes do vinagre, sendo o responsável por seu sabor azedo. Dada a constante de ionização, aK , igual a 51,8 10 , assinale a alternativa que apresenta a concentração em 1mo L de H em uma solução deste ácido de concentração