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ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 1 UNESP Prof. Guilherme Alves Aula 13 – Soluções (2) Caderno de Questões Exasiu estretegiavestibulares.com.br EXTENSIVO MARÇO DE 2022 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 2 Sumário 1. JÁ CAIU NOS PRINCIPAIS VESTIBULARES 3 2. JÁ CAIU NA UNESP 42 3. GABARITO SEM COMENTÁRIOS 44 4. QUESTÕES RESOLVIDAS E COMENTADAS 46 5. QUESTÕES RESOLVIDAS E COMENTADAS DA UNESP 116 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 3 1. Já Caiu Nos Principais Vestibulares 1. (ACAFE SC/2016) Para preparar 1,0 L de [NaOH] = 1,0 mol/L se dispõe de dois frascos distintos contendo soluções de NaOH, um na concentração de 7% (m/v, frasco A) e outro 2% (m/v, frasco B). Dados: Na = 23 g/mol; O = 16 g/mol; H = 1 g/mol. Assinale a alternativa que contém os respectivos volumes das soluções A e B que uma vez misturados resultará na mistura desejada. a) 200mL e 800mL b) 500mL e 500mL c) 350mL e 650mL d) 400mL e 600mL 2. (ACAFE SC/) Na mistura das soluções A e B, de acordo com o esquema abaixo: A molaridade da solução C, é: a) 0,2M b) 1M c) 1,5M d) 2M e) 4M 3. (ACAFE SC/2017) Considere os trechos e figura retirados do artigo: Uma Abordagem Diferenciada para o Ensino de Funções Orgânicas através da Temática Medicamentos da revista Química Nova na Escola, volume 34, número 1, fevereiro de 2012, p. 21-25. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 4 “[…] Uma das reações características dos alcenos é a oxidação com o permanganato de potássio (KMnO4). Observa-se o descoramento da solução violeta de permanganato de potássio pela reação com a dupla ligação do alceno, originando um precipitado castanho devido à formação do óxido de manganês IV. Essa reação de identificação é conhecida como Teste de Bayer […]’’. ‘’[…] A identificação dos alcoóis é feita com o reagente de Jones (uma solução de ácido crômico e ácido sulfúrico). O teste de Jones baseia-se na oxidação de alcoóis primários e secundários em ácidos carboxílicos e cetonas, respectivamente, formando um precipitado verde de sulfato de cromo III […]’’. ‘’[…] Os fenóis, ao reagirem com cloreto férrico, formam complexos coloridos, sendo esta uma das reações que identificam esses compostos. A coloração do complexo formado varia do azul ao vermelho, dependendo do solvente. Essa reação pode ocorrer em água, metanol ou diclorometano. […]’’. ‘’[…] Uma das maneiras de identificar os ácidos carboxílicos é mediante a reação com o bicarbonato de sódio. Nessa reação, ocorre a formação de sal, água e o desprendimento de gás carbônico. Esse último permite a visualização da ocorrência da reação. […]’’. Baseado nas informações fornecidas e nos conceitos químicos, analise os itens a seguir. I. Misturando-se 2 mL de uma solução de Codaten ® com 5 gotas de KMnO4 (1,0 mol/L) observa- se a mudança da coloração de violeta para castanho. II. Misturando-se separadamente 2 mL de uma solução de Energil C® e 2 mL de uma solução de Tylenol® ,ambas com 5 gotas do regente de Jones, observa-se uma coloração verde em ambas reações. III. As fórmulas do óxido de manganês IV, sulfato de cromo III, cloreto férrico e bicarbonato de sódio são, respectivamente: MnO2, Cr2(SO4)3, FeCl2 e NaHCO3. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 5 IV. Misturando-se 2 mL de uma solução de Aspirina ® com 5 gotas de bicarbonato de sódio (1,0 mol/L) observa-se a liberação de um gás. Assinale a alternativa correta. a) Apenas I, II e III estão corretas. b) Apenas II, III e IV estão corretas. c) Apenas I e IV estão corretas. d) Apenas I e III estão corretas. 4. (ACAFE SC/2017) Para determinar a porcentagem de prata em uma liga metálica, 0,500 g dessa liga foi dissolvida em ácido, causando a dissolução da prata na forma de íons Ag+. Essa dissolução foi diluída em água e adicionado um indicador apropriado para titulação com uma solução de [KSCN] = 0,1 mol/L. Ag+(aq) + SCN– (aq) AgSCN(s) Nessa titulação foram necessários 40 mL da solução de KSCN. A porcentagem em massa de prata nessa liga é: Dados: Ag: 108g/mol. a) 72,5%. b) 80,6%. c) 43,2%. d) 86,4%. 5. (ACAFE SC/2016) Considere os trechos retirados do artigo: Química e Armas Não Letais: Gás Lacrimogêneo em Foco da revista Química Nova na Escola, volume 71, número 2. maio de 2015, p. 88-92. → ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 6 *Hazardous Substances Data Bank (HSDB), http://toxnet.nlm.ni.gov/cgi-bin/sis/search/r?dbs+hsdb:@ter m+@rn+@rel+2698-41-1 Quadro 01: Representação estrutural e propriedades dos lacrimogêneos. Considere os pontos de fusão e ebulição medidos sob 1atm. “[…] Pessoas afetadas com CN devem procurar ar fresco, com o rosto voltado para o vento, e não esfregar os olhos. Caso a contaminação tenha sido intensa, deve-se remover a roupa e imediatamente banhar o corpo com grande quantidade de água fria. Pode-se optar por uma solução de 5% (m/v) de bicarbonato de sódio em água para remover os cristais do agente lacrimogêneo […]”. Reação de neutralização de cloroacetofenona (CN) com bicarbonato de sódio. Assinale a alternativa que contém o volume de solução aquosa de bicarbonato de sódio 5% (m/v) necessário para reagir com 77,25g de cloroacetofenona. Dados: massas molares do cloroacetofenona (CN) e bicarbonato de sódio respectivamente: 154,5 g/mol e 84 g/mol. a) 8,4L b) 4,2L c) 7,72L d) 0,84L 6. (ACAFE SC/2014) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 7 Segundo a instrução normativa número 62, de 29 de dezembro de 2011, do Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento (MAPA), em seu anexo I, item 8.3, estabelece que a acidez do leite pasteurizado tipo A deve possuir uma acidez (gramas de ácido lático/100mL) entre 0,14 a 0,18. Utilizando-se de técnicas apropriadas, um técnico analisou a acidez titulável de uma amostra de leite pasteurizado tipo A. Para neutralizar a acidez presente em 10mL desse leite foram gastos 1,5 mL de [NaOH] = 0,111 mol/L. Dados: Fórmula molecular e massa molar do ácido lático respectivamente: C3H6O3 e 90g/mol. Considere que toda acidez titulável no leite é proveniente do ácido lático. Fórmula estrutural do ácido lático Baseado nas informações fornecidas e nos conceitos químicos, assinale a alternativa correta. a) O teor de ácido lático na amostra analisada está em acordo com a legislação, apresentando uma concentração de ácido lático de 0,15g em 100mL de leite. b) O teor de ácido lático na amostra analisada está de acordo com a legislação, apresentando uma concentração de ácido lático de 0,17g em 100mL de leite. c) O teor de ácido lático na amostra analisada está em desacordo com a legislação, apresentando uma concentração de ácido lático de 0,13g em 100mL de leite. d) O teor de ácido lático na amostra analisada está em desacordo com a legislação, apresentando uma concentração de ácido lático de 0,19g em 100mL de leite. 7. (ACAFE SC/2013) Considere um trecho do texto retirado da resolução Nº 482 da ANVISA, de 23 de setembro de 1999, que aborda a acidez titulável máxima permitida no azeite de oliva refinado. “[…] Azeite de oliva refinado deve ter acidez titulável, expressa em ácido oleico, não superior a 0,5g/100g […].” (texto adaptado) Utilizando-se de técnicas apropriadas, um técnico analisou a acidez titulável de uma amostra de um lote de azeite de oliva refinado. Para neutralizar a acidez titulável presente em 25g desse azeite foram gastos 3 mL de NaOH 0,1 mol/L. OH O OH ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES(2) 8 Dados: Fórmula molecular e massa molar do ácido oleico respectivamente: C18H34O2 e 282 g/mol. Considere que toda acidez titulável no azeite de oliva refinado é proveniente do ácido oleico. Fórmula estrutural plana do ácido oleico Baseado nas informações fornecidas e nos conceitos químicos, assinale a alternativa correta. a) A acidez titulável do azeite de oliva refinado analisado é de 0,62% (massa de ácido oleico / massa de azeite), estando em desacordo com a resolução da ANVISA. b) A acidez titulável do azeite de oliva refinado analisado é de 0,34% (massa de ácido oleico / massa de azeite), estando em acordo com a resolução da ANVISA. c) A acidez titulável do azeite de oliva refinado analisado é de 0,62% (massa de ácido oleico / massa de azeite), estando em acordo com a resolução da ANVISA. d) A acidez titulável do azeite de oliva refinado analisado é de 0,34% (massa de ácido oleico / massa de azeite), estando em desacordo com a resolução da ANVISA. 8. (PUC Camp SP/2018) Caldas cúpricas podem ser insumos químicos utilizados como defensivos agrícolas alternativos. A calda bordalesa, por exemplo, é indicada no combate a fungos e bactérias quando aplicada preventivamente, podendo também ter ação repelente. Para o preparo de 10 L da calda, procede-se da seguinte maneira: – Colocar 100 g de sulfato de cobre (II), CuSO4 5H2O, dentro de um pano de algodão, amarrar e mergulhar em um vasilhame plástico com 1 litro de água morna. – Colocar 100 g de cal virgem, CaO, em um balde com capacidade para 10 litros. Em seguida, adicionar 9 litros de água, aos poucos. – Adicionar, aos poucos e mexendo sempre, o litro da solução de sulfato de cobre dentro do balde da água de cal. A quantidade final, em mol, de íons de cobre em cada litro de calda bordalesa é, aproximadamente, Dados: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 9 Massa molar do CuSO4 5H2O = 250 g/mol a) 4,0 mol. b) 2,5 mol. c) 0,40 mol. d) 0,25 mol. e) 0,040 mol. 9. (FCM PB/2018) No dia 19 de junho de 2008 foi promulgada a Lei 11705, conhecida como Lei Seca, que instituiu mais rigor aos condutores que dirigem sob efeito de álcool. A Lei, que causou impacto, auxiliou na diminuição de acidentes causados por condutores embriagados, principalmente em cidades onde a fiscalização é mais eficiente. Para aplicação da lei, é utilizado equipamento denominado etilômetro vulgarmente chamado de bafômetro. Os primeiros bafômetros funcionavam a base de reações químicas com o dicromato de potássio. O etanol não absorvido pelo organismo é eliminado pela respiração. O indivíduo suspeito de estar dirigindo embriagado deve assoprar a mistura contida no aparelho. Se ele estiver embriagado, a cor laranja do dicromato de potássio em meio ácido muda para verde, cor característica do sulfato de crômio, mostrando a redução do dicromato e a oxidação do álcool. Quanto maior o teor de álcool expirado pelo motorista, mais intensa a cor verde. Na fabricação de um bafômetro faz-se necessário a preparação de uma solução de dicromato de potássio (K2Cr2O7). Uma solução foi preparada transferindo-se 29,4 g de K2Cr2O7, em um balão volumétrico de 500 mL, e diluída com H2O destilada até a marca de aferição. Uma alíquota de 25 mL desta solução foi transferida para um balão volumétrico de 250 mL e diluída com H2O até a referida marca. Depois 10 mL da solução diluída foram transferidos para um balão de 100 mL e diluídos com H2O até o traço de aferição. A concentração final da solução é de aproximadamente: a) 2 10–2 mol/L b) 2 100 M c) 2 10–1 mol/L d) 2 101 M e) 2 10–3 mol/L 10. (FCM MG/2014) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 10 Fonte: Manual do Consumidor de Homeopatia (Associação Brasileira de Farmacêuticos Homeopatas – ABFH) No preparo das formas farmacêuticas derivadas, em homeopatia, 1,0 parte do insumo ativo (Tinturamãe) é misturado com 99 partes do veículo (diluente apropriado). Após sucussionar (agitação 100 vezes), obtém-se a dinamização 1CH (1/102). 1,0 parte da 1CH + 99 partes do veículo, após sucussionar, obtém-se a 2CH e assim sucessivamente, conforme o esquema da figura. Sabendo-se que o número de Avogadro é 6,02 x 1023, a partir de qual dinamização centesimal de (Hahnemann (CH) não haverá mais molécula alguma do insumo ativo no medicamento, supondo que a tintura-mãe tenha um mol da substância. a) 5CH. b) 10CH. c) 12CH. d) 23CH 11. (PUC Camp SP/2013) Cada um dos bastõezinhos espiralados da Campylobacter jejuni tem de 0,5 a 5 micrômetros de comprimento. Eles são uma das principais causas de diarreia do mundo, via consumo de água ou de leite contaminados, em geral. Um levantamento feito no Reino Unido em 2000, por exemplo, concluiu que a C. jejuni estava por trás de 77% das intoxicações alimentares causadas por bactérias. (Revista Galileu, agosto de 2012. p. 81) Além de estar isenta de micro-organismos, a água potável também deve ter o nível controlado de vários constituintes. Por exemplo, o cloro total livre, usado na desinfecção, tem um limite de 5 mg.L–1 (Portaria nº 2.914/2011 do Ministério da Saúde). Cada litro de água potável que tenha 8 mg.L–1 de cloro total livre, para chegar no limite estabelecido pela legislação, deve ser diluído para um volume, em L, igual a a) 1,2. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 11 b) 1,6. c) 1,9. d) 2,2. e) 2,5. 12. (PUC Camp SP/) Considere as seguintes amostras: I. água destilada II. permanganato de potássio sólido III. solução aquosa de permanganato de potássio de concentração 0,05mol/L IV. solução de permanganato de potássio de concentração 0,15mol/L Para tornar mais diluída uma solução de permanganato de potássio 0,10mol/L, deve-se adicionar: a) I ou II b) I ou III c) I ou IV d) II ou III e) III ou IV 13. (PUC SP/2014) Em um béquer foram misturados 200 mL de uma solução aquosa de cloreto de cálcio de concentração 0,5 mol.L–1 e 300 mL de uma solução 0,8 mol.L–1 de cloreto de sódio. A solução obtida apresenta concentração de ânion cloreto de aproximadamente a) 0,34 mol.L–1 b) 0,65 mol.L–1 c) 0,68 mol.L–1 d) 0,88 mol.L–1 e) 1,3 mol.L–1 14. (PUC RJ/1991) Uma solução de ácido clorídrico (HCl) 4,0M foi misturada com outra solução do mesmo ácido (HCl) 1,5M, obtendo-se 400 mililitros de solução 2,5M. Os volumes em mililitros das soluções 4,0M e 1,5M de HCl que foram adicionadas são, respectivamente. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 12 a) 120 e 280 b) 140 e 260 c) 160 e 240 d) 180 e 220 e) 200 e 200 15. (FAMERP SP/2020) Um resíduo de 200 mL de solução de ácido sulfúrico (H2SO4), de concentração 0,1 mol/L, precisava ser neutralizado antes do descarte. Para tanto, foi utilizado bicarbonato de sódio (NaHCO3), conforme a equação a seguir: A massa de bicarbonato de sódio necessária para a neutralização completa do ácido sulfúrico contido nessa solução é igual a a) 1,68 g. b) 16,8 g. c) 8,4 g. d) 33,6 g. e) 3,36 g. 16. (PUC SP/2019) A análise gravimétrica é baseada em medidas de massa. A substância a ser testada pode ser misturada com um reagente para formação de um precipitado, o qual é pesado. É possível determinar a quantidade de cálcio presente na água, por exemplo, misturando a amostra com excesso de ácido etanodióico, seguida de uma solução de amônia. Os íons cálcio reagem com íons etanodioato formando, etanodioato de cálcio. O etanodioato de cálcio é convertido em óxido de cálcio, através de aquecimento, o qual é pesado. Uma amostra de 200 cm3 de água foi submetida ao tratamento descrito acima. A conversão de etanodioato de cálcio em óxido de cálcio foi feita em um cadinho que tinha uma massa de 28,520 g. Após a conversão,a massa obtida foi de 28,850 g. Qual a concentração, aproximada, de íons cálcio na amostra de água? a) 3 10–2 mol/L b) 6 10–3 mol/L 2 4 3 2 4 2 2H SO 2NaHCO Na SO 2H O 2CO+ → + + ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 13 c) 3 10–5 mol/L d) 0,33 mol/L 17. (PUC Camp SP/2019) O veneno de formiga contém o ácido metanoico, HCOOH. Para neutralizar 1,0 mL de solução 0,1 mol/L desse ácido, é necessário utilizar um volume de solução de NaOH 0,02 mol/L igual a a) 5 mL. b) 10 mL. c) 15 mL. d) 20 mL. e) 25 mL. 18. (PUC SP/2016) Após determinado processo industrial, obtém-se uma mistura contendo sulfato de sódio (Na2SO4) e carbonato de sódio (Na2CO3). Uma amostra contendo 10,0 g dessa mistura foi completamente neutralizada com 100 mL de uma solução 1,00 mol.L–1 de HCl. O sulfato de sódio não reage com ácido clorídrico e o carbonato de sódio reage segundo a reação representada a seguir. Na2CO3(s) + 2 HCl(aq) 2 NaCl(aq) + CO2(g) + H2O(l) O teor de carbonato de sódio na mistura é de a) 44%. b) 53%. c) 70%. d) 90%. 19. (PUC RJ/2015) O volume de 25,00 mL de uma amostra aquosa de ácido oxálico (H2C2O4) foi titulado com solução padrão 0,020 mol L–1 de KOH. H2C2O4(aq) + 2OH– (aq) C2O42–(aq) + 2H2O (l) A titulação alcançou o ponto de equivalência com 25,00 mL de solução titulante; assim, a concentração, em mol L–1, de ácido oxálico na amostra original é igual a → → ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 14 a) 1,0 10–3 b) 2,0 10–3 c) 1,0 10–2 d) 2,0 10–2 e) 1,0 10–1 20. (PUC MG/2014) 20 mL de HCl 0,5 mol L–1 foram neutralizados por 10 mL de solução aquosa de NaOH. Qual foi a concentração dessa solução? a) 0,1 mol L–1 b) 0,5 mol L–1 c) 1,0 mol L–1 d) 2,0 mol L–1 21. (PUC RJ/2014) Neutraliza-se 50 mL de solução aquosa de hidróxido de sódio 0,10 mol L–1 com 50 mL de solução aquosa de ácido clorídrico 0,10 mol L–1. Nessa reação, há formação de água. As espécies Na+ e Cl– os são íons espectadores. NaOH(aq) + HCl(aq) → H2O(l) + NaCl(aq) Admitindo como desprezível a expansão de volume como resultado dessa reação, a concentração de Cl–, em quantidade de matéria (mol L–1), na solução resultante é aproximadamente igual a: a) 0,05 b) 0,10 c) 0,14 d) 0,18 e) 0,20 22. (PUC SP/2013) O dicromato de potássio (K2Cr2O7) pode ser utilizado para a determinação do teor de carbono orgânico do solo. A reação não balanceada está representada a seguir: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 15 Cr2O72– + CH2O + H+ → Cr3+ + CO2 + H2O Sobre esse processo foram feitas algumas afirmações: I. O ânion dicromato é o agente oxidante, possibilitando a oxidação da matéria orgânica a dióxido de carbono. II. É necessário 0,5 L de solução aquosa de dicromato de concentração 0,20 mol.L–1 para oxidar completamente, em meio ácido, 4,50 g de matéria orgânica presente no solo. III. Na reação para cada mol de dicromato (Cr2O72–) que reage são consumidos 8 mol de cátions H+. Sobre essas sentenças pode-se afirmar que a) apenas a I é verdadeira. b) apenas a II é verdadeira. c) apenas a I e a III são verdadeiras. d) apenas a II e a III são verdadeiras. e) todas são verdadeiras. 23. (PUC RJ/2013) A análise volumétrica em meio aquoso se baseia, de maneira simplificada, na medição do volume de solução padrão (concentração conhecida) que reage estequiometricamente com uma espécie dissolvida em água, com o ponto final da titulação podendo ser identificado com o auxílio de um indicador que muda de cor no ponto final. Na análise de cloretos numa amostra de água, 50,0 mL de amostra necessitaram de 20,00 mL de solução 0,1000 mol/L de nitrato de prata, usando cromato como indicador do ponto final. Ag+(aq) + Cl–(aq) → AgCl(s) Com esses dados, a porcentagem massa por volume (g%mL) de Cl– (massa molar = 35,5 g/mol) na amostra é: a) 0,035 b) 0,710 c) 0,142 d) 0,213 e) 0,284 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 16 24. (PUC Camp SP/2013) Num laboratório de química foram derrubados na bancada 10 mL de ácido clorídrico 0,1 mol.L–1. A massa, em gramas, de bicarbonato de sódio necessária para que todo o ácido seja neutralizado, sem excesso do sal, é de Dados: NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2 Massas molares (g.mol–1) H = 1; C = 12; O = 16; Na = 23 a) 0,025. b) 0,048. c) 0,072. d) 0,084. e) 0,120. 25. (FCM MG/2013) A 10,0 mL de uma solução de AgNO3, de concentração 0,200 mol/L, são adicionados 15,0 mL de uma solução de CaCl2, de concentração 0,100 mol/L, formando-se, na mistura resultante, um precipitado de cloreto de prata. Considerando as informações dadas e supondo que o precipitado que se forma seja completamente insolúvel, é CORRETO afirmar que, na solução em contato com o precipitado, a concentração dos íons é: a) Cl– igual a 0,0400 mol/L. b) Ag+ igual a 0,00200 mol/L. c) NO3– igual à dos íons Cl–. d) Ca2+ menor do que a dos íons Ag+. 26. (PUC SP/2013) Para neutralizar completamente uma amostra de 4,0 g de hidróxido de sódio foram necessários 50 mL de uma solução 0,7 mol/L de ácido sulfúrico. O teor de pureza dessa amostra de hidróxido de sódio é de a) 30%. b) 35%. c) 50%. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 17 d) 70%. e) 100%. 27. (PUC RJ/2012) Considere a reação entre 10 g de carbonato de cálcio e 250 mL de solução 1,0 mol L–1 de HCl: CaCO3(s) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(l) A reação produz, considerando um rendimento percentual de 90%, uma massa de CO2 que mais se aproxima a: a) 1,0 g. b) 2,5 g. c) 4,0 g. d) 6,5 g. e) 9,0 g. 28. (FCM MG/2012) A 50 mL de uma solução aquosa 0,20 mol/L em BaCl2 acrescentou-se 150 mL de uma solução aquosa 0,10 mol/L em NaSO4. Supondo que a precipitação de BaSO4 tenha sido completa, quais serão as concentrações, em mol/L, de Cl–1 e SO4–2, respectivamente, na mistura final? a) 0,05 e 0,00. b) 0,05 e 0,25. c) 0,40 e 0,05. d) 0,10 e 0,025. 29. (IBMEC RJ/2012) A acidez do vinagre pode ser determinada por meio de um processo conhecido como titulação, em que uma quantidade conhecida da amostra é colocada para reagir com uma base de concentração conhecida. A partir do volume gasto dessa base, para neutralizar completamente a amostra de vinagre, é possível calcular a concentração do ácido e, consequentemente, a acidez. A equação que representa uma possível reação é a mostrada a seguir: CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 18 Se o volume da amostra foi de 10,00 mL e o volume gasto da base de concentração 0,05 mol/L foi de 20,00 mL, qual a concentração do ácido acético no vinagre? a) 0,01 mol/L b) 0,05 mol/L c) 0,1 mol/L d) 0,5 mol/L e) 1,0 mol/L 30. (PUC RJ/2011) Duas soluções aquosas, uma de nitrato de prata e outra de cloreto de sódio, são misturadas formando um produto sólido (cloreto de prata) de acordo com a reação indicada abaixo. No processo, misturou-se 100 mL de solução 0,50 mol L–1 de AgNO3 e 200 mL de solução 0,10 mol L–1 de NaCl. NaCl(aq) + AgNO3(aq) → NaNO3(aq) + AgCl(s) Indique a alternativa que mais se aproxima da quantidade máxima de AgCl formada na reação. a) 0,9 g b) 1,2 g c) 1,9 g d) 2,9 g e) 3,2 g 31. (PUC RJ/2011) Levando em conta o comportamento de espécies químicas que atuam como íons espectadores na reação (Na+ e NO3–), indique a opção que mais se aproxima da concentração do íon Na+ na solução resultante da mistura reacional. a) 0,010 mol L–1 b) 0,025 mol L–1 c) 0,052 mol L–1 d) 0,059 mol L–1 e) 0,067 mol L–1ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 19 32. (PUC SP/2011) Na neutralização total de 20 mL de uma solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH) foram utilizados 40 mL de uma solução aquosa de ácido fosfórico (H3PO4) de concentração 0,10 mol/L. A concentração da solução aquosa de hidróxido de sódio é igual a a) 0,012 mol/L. b) 0,10 mol/L. c) 0,20 mol/L. d) 0,30 mol/L. e) 0,60 mol/L. 33. (PUC Camp SP/2011) Percevejo e formiga indicam origem de drogas que entram no país Insetos encontrados dentro de pacotes de maconha poderão se tornar "informantes" policiais, indicando locais de plantio e possíveis rotas de distribuição da droga até os centros consumidores. A possibilidade foi testada por um pesquisador da UnB (Universidade de Brasília), que analisou 52 fragmentos de insetos contidos em 7,5 kg da droga prensada − oriundos de duas apreensões realizadas no Distrito Federal. Em sua pesquisa de mestrado, o biólogo Marcos Patrício Macedo conseguiu identificar uma espécie de formiga (Cephalotes pusillus) e duas de percevejo (Euschistus heros e Thyanta perditor) nos pacotes da droga. Ao cruzar os registros de ocorrência dos insetos com o mapa das principais áreas de cultivo de maconha na América do Sul (inclui regiões da Colômbia, da Bolívia, do Paraguai e do Nordeste do Brasil), ele afirma ter descoberto a origem provável da droga até o DF: o Paraguai No estudo, o pesquisador, que trabalha como perito da Polícia Civil, diz que as duas espécies de percevejo são pragas de monoculturas (soja, principalmente), mas uma delas não tem registros no Nordeste do Brasil "o que excluiria o chamado Polígono da Maconha, em Pernambuco, da lista de ‘suspeitos’". A espécie de formiga, por sua vez, não tem registro de ocorrência na Colômbia. (Folha Online, 13/05/2011) O ácido metanoico, presente no veneno das formigas, pode ser neutralizado pela reação representada por: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 20 Na titulação de 25,0 mL de uma solução de ácido metanoico 0,010 mol/L é necessário um volume, em mL, de NaOH 0,050 mol/L igual a a) 5 b) 10 c) 15 d) 20 e) 25 34. (PUC RJ/2010) Na reação de neutralização de 40 mL de solução 1,5 mol L–1 de hidróxido de sódio com 60 mL de solução 1,0 mol L–1 de ácido clorídrico, é CORRETO afirmar que a concentração em quantidade de matéria (mol L– 1) de Na+ nos 100 mL resultantes da mistura das soluções é igual a: a) 0,2 b) 0,4 c) 0,6 d) 0,8 e) 1,2 35. (PUC Camp SP/2010) Espinafre prejudica a absorção de ferro Graças ao marinheiro Popeye, personagem que recorre a uma lata de espinafre quando precisa reunir forças para enfrentar o vilão Brutus, até as crianças pensam que a verdura é uma boa fonte de ferro. O que os pequenos e muitos adultos não sabem é que a disponibilidade desse mineral para o organismo é bastante limitada. "O ácido oxálico presente no espinafre forma sais insolúveis com o ferro e também com o cálcio, dificultando a absorção dos dois minerais", afirma a nutricionista Lara Cunha, da USP (Universidade de São Paulo). Segundo ela, a verdura contém muita fibra, vitaminas A, C e do complexo B, potássio e magnésio, além de ser considerada laxativa e diurética, mas não deve ser consumida por pessoas com deficiência de ferro ou propensão a formar cálculos renais, também devido ao grande teor de ácido oxálico. (http://www1.folha.uol.com.br/folha/comida/ult10005u374889.shtml) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 21 O ácido oxálico pode reagir com bases, segundo a equação: H2C2O4 (aq) + 2 NaOH (aq) → Na2C2O4 (aq) + 2 H2O ( l ) Considerando que 100 g de espinafre cru contém 294 mg de ácido oxálico, para neutralizar o ácido contido nessa quantidade de vegetal é necessário utilizar um volume, em mL, de NaOH 0,1 mol L−1, de, aproximadamente, Dados: Massas molares (g mol−1) H2C2O4 = 90 NaOH = 40 a) 3,2 b) 6,5 c) 32,5 d) 48,2 e) 65,3 36. (PUC RJ/2010) Considere duas soluções aquosas de ácido clorídrico e hidróxido de sódio cujas concentrações em quantidade de matéria são indicadas abaixo: [HCl] = 0,63 mol L–1 [NaOH] = 0,47 mol L–1. Ao se misturar 100 mL de cada uma das soluções, ocorre a reação de neutralização representada abaixo: HCl(aq) + NaOH(aq) H2O(l) + NaCl(aq) Com essas informações, está incorreto afirmar que a) hidróxido de sódio é o reagente limitante. → ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 22 b) Na+ e Cl– são íons espectadores. c) 0,047 mol de HCl reagem com 0,047 mol de NaOH e formam 0,047 mol de H2O(l). d) 0,016 mol de HCl não reagem. e) 0,063 mol de HCl reagem com 0,047 mol de NaOH e formam 0,063 mol de NaCl. 37. (PUC Camp SP/2009) O leite de caixinha e a saúde pública O escândalo do leite ganhou as manchetes dos jornais por conta das fraudes praticadas na produção do leite longa vida. Para se ter uma idéia, a adulteração envolve a adição de 8% em massa de compostos diversos, como água oxigenada, soda cáustica, ácido cítrico, citrato de sódio, sal e açúcar. A seguir, estão algumas dessas práticas: • Soro de queijo − é um subproduto da fabricação de diferentes tipos de queijo, obtido após a coagulação e precipitação da caseína. Nos países desenvolvidos, esse subproduto é desidratado e comercializado como soro em pó. No Brasil, é comercializado na forma líquida, sendo utilizado para fraudar o leite. • Soda cáustica − o leite apresenta uma acidez de 1,5 g/L a 1,8 g/L, expressa em ácido lático. Um leite ácido é impróprio para o tratamento térmico. Assim, num leite ácido é adicionado NaOH, soda cáustica, para regular a acidez. • Coliformes fecais − a determinação da população de coliformes fecais é utilizada como indicativo do grau de higiene do sistema de produção de produtos alimentícios. No caso do leite, a presença desses microorganismos produziriam rapidamente ácidos orgânicos e gás. Como conseqüência, seriam observados uma queda brusca de pH e estufamento precoce da embalagem. (Adaptado de Ismael de Mancilha. Jornal da USP. 3 a 9/12/2007. p2) Para 1,0 litro de leite contendo 2,0 g/L de ácido lático chegar à concentração de 1,8 g/L de acidez, é necessário adicionar um volume de NaOH 0,1 mol/L, em L, de, aproximadamente, a) 2,5 10−1 b) 1,0 10−1 c) 2,2 10−2 d) 5,2 10−3 e) 3,0 10−4 38. (PUC SP/2006) Os sais contendo o ânion nitrato ( ) são muito solúveis em água, independentemente do cátion presente no sistema. Já o ânion cloreto (Cl– ), apesar de bastante solúvel com a maioria dos cátions, forma substâncias insolúveis na presença dos cátions Ag+ , Pb2+ e Hg2+ . − 3NO ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 23 Em um béquer foram adicionados 20,0 mL de uma solução aquosa de cloreto de cálcio (CaCl2) de concentração 0,10 mol/L a 20,0 mL de uma solução aquosa de nitrato de prata (AgNO3) de concentração 0,20 mol/L. Após efetuada a mistura, pode-se afirmar que concentração de cada espécie na solução será: 39. (PUC MG/2006) O medicamento Pepsamar Gel, utilizado no combate à acidez estomacal, é uma suspensão de hidróxido de alumínio. Cada mL de Pepsamar Gel contém 0,06 g de hidróxido de alumínio. Assinale a massa de ácido clorídrico do suco gástrico que é neutralizada, quando uma pessoa ingere 6,50 mL desse medicamento, aproximadamente: a) 0,37 b) 0,55 c) 0,64 d) 0,73 40. (UEA AM/2017) 100 mL de uma solução aquosa contendo 10 g de sacarose (açúcar comum) dissolvidos foram misturados com 100 mL de uma solução aquosa contendo 20 g desse açúcar dissolvidos. A concentração de sacarose na solução obtida, expressa em porcentagem (m/V), é a) 5%. b) 10%. c) 15%. d) 25%. e) 30%. 41. (UEA AM/2013) ESTRATÉGIAVESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 24 O buriti é uma das principais fontes de betacaroteno, substância que tem a propriedade de ser convertida pelo organismo humano em retinol, uma forma ativa da vitamina A. As estruturas dessas duas substâncias são: betacaroteno retinol A acidez total titulável da polpa do buriti, expressa em mg de ácido cítrico/100 g de polpa é próxima de 2. Sabendo que o ácido cítrico é um ácido triprótico e considerando sua massa molar aproximadamente igual a 2 102 g/mol, calcula-se que o volume, em mL, de solução aquosa de NaOH 0,01 mol/L necessário para titular 100 g de polpa de buriti é igual a a) 3. b) 2. c) 5. d) 4. e) 1. 42. (UERJ/2007) Um medicamento, para ser administrado a um paciente, deve ser preparado como uma solução aquosa de concentração igual a 5%, em massa, de soluto. Dispondo-se do mesmo medicamento em uma solução duas vezes mais concentrada, esta deve ser diluída com água, até atingir o percentual desejado. As massas de água na solução mais concentrada, e naquela obtida após a diluição, apresentam a seguinte razão: a) b) c) OH 7 5 9 5 19 9 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 25 d) 43. (UERJ/2006) Uma suspensão de células animais em um meio isotônico adequado apresenta volume igual a 1 L e concentração total de íons sódio igual a 3,68 g/L. A esse sistema foram acrescentados 3 L de água destilada. Após o processo de diluição, a concentração total de íons sódio, em milimol/L, é de: a) 13,0 b) 16,0 c) 23,0 d) 40,0 44. (UERJ/2011) Observe, a seguir, a fórmula estrutural do ácido ascórbico, também conhecido como vitamina C: Para uma dieta saudável, recomenda-se a ingestão diária de 2,510–4 mol dessa vitamina, preferencialmente obtida de fontes naturais, como as frutas. Considere as seguintes concentrações de vitamina C: - polpa de morango: 704 mg.L–1; - polpa de laranja: 528 mg.L–1. Um suco foi preparado com 100 mL de polpa de morango, 200 mL de polpa de laranja e 700 mL de água. A quantidade desse suco, em mililitros, que fornece a dose diária recomendada de vitamina C é: a) 250 b) 300 c) 500 15 7 O OHHO OHO HO ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 26 d) 700 45. (UERJ/2006) Para estudar os processos de diluição e mistura foram utilizados, inicialmente, três frascos contendo diferentes líquidos. A caracterização desses líquidos é apresentada na ilustração abaixo. A seguir, todo o conteúdo de cada um dos frascos foi transferido para um único recipiente. Considerando a aditividade de volumes e a ionização total dos ácidos, a mistura final apresentou uma concentração de íons H+, em mol·L−1, igual a: a) 0,60 b) 0,36 c) 0,24 d) 0,12 46. (UERJ/2013) Em um laboratório, duas torneiras enchem dois recipientes, de mesmo volume V, com diferentes soluções aquosas. Observe os dados da tabela: O gráfico abaixo mostra a variação do volume do conteúdo em cada recipiente em função do tempo. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 27 Admita que as soluções depositadas em R1 e R2 até o instante t = 40 s tenham sido misturadas em um novo recipiente, formando uma solução neutra. Sabendo que a concentração inicial da solução ácida é igual a 0,10 mol.L–1, a concentração inicial da solução básica, em mol.L–1, corresponde a: a) 0,10 b) 0,15 c) 0,20 d) 0,25 47. (UERJ/2009) A composição do leite colocado à venda para consumo humano pode ser, eventualmente, adulterada. Um dos processos de adulteração consiste na adição de hidróxido de sódio para reduzir a acidez causada pelo ácido láctico formado pela ação de microrganismos. A equação química abaixo representa o processo de neutralização desse ácido pelo hidróxido de sódio. Considere uma concentração de 1,8 gL–1 de ácido láctico em um lote de 500 L de leite. Para neutralizar completamente todo o ácido contido nesse lote, utiliza-se um volume, em litros, de solução aquosa de hidróxido de sódio de concentração 0,5 molL–1, correspondente a: a) 20 b) 40 c) 60 d) 80 48. (UFPR/2005) Ao se misturar 100 mL de solução aquosa 0,15 mol.L-1 de cloreto de potássio com 150 mL de solução aquosa 0,15 mol.L-1 de cloreto de sódio, a solução resultante apresentará, respectivamente, as seguintes concentrações de Na+, K+ e Cl-: a) 0,09 mol.L-1 , 0,06 mol.L-1, 0,15 mol.L-1 b) 0,05 mol.L-1 , 0,06 mol.L-1, 1,1 mol.L-1 OH OH O + NaOH OH O-Na+ O + H2O ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 28 c) 0,06 mol.L-1 , 0,09 mol.L-1, 0,15 mol.L-1 d) 0,09 mol.L-1 , 0,09 mol.L-1, 0,09 mol.L-1 e) 0,15 mol.L-1 , 0,15 mol.L-1, 0,30 mol.L-1 49. (UFU MG/2001) Soluções aquosas de HCl e de CH3COOH, ambos em concentração 0,1 mol/L, apresentam [H+] livre iguais a 0,1 e 1,34x10-3 mol/L, respectivamente. Para a neutralização completa de 10 mL das soluções de HCl e de CH3COOH com solução de NaOH 0,05 mol/L, serão gastos, respectivamente, a) 20 mL e 0,268 mL. b) 20 mL e 20 mL. c) 10 mL e 1,07 mL. d) 5 mL e 0,268 mL. 50. (ENEM/2019) Nos municípios onde foi detectada a resistência do Aedes aegypti, o larvicida tradicional será substituído por outro com concentração de 10% (v/v) de um novo princípio ativo. A vantagem desse segundo larvicida é que uma pequena quantidade da emulsão apresenta alta capacidade de atuação, o que permitirá a condução de baixo volume de larvicida pelo agente de combate às endemias. Para evitar erros de manipulação, esse novo larvicida será fornecido em frascos plásticos e, para uso em campo, todo o seu conteúdo deve ser diluído em água até o volume final de um litro. O objetivo é obter uma concentração final de 2% em volume do princípio ativo. Que volume de larvicida deve conter o frasco plástico? a) 10 mL b) 50 mL c) 100 mL d) 200 mL e) 500 mL 51. (ENEM/2019) Um dos parâmetros de controle de qualidade de polpas de frutas destinadas ao consumo como bebida é a acidez total expressa em ácido cítrico, que corresponde à massa dessa substância em 100 gramas de polpa de fruta. O ácido cítrico é uma molécula orgânica que apresenta três hidrogênios ionizáveis (ácido triprótico) e massa molar 192 g mol–1. O quadro indica o valor mínimo desse parâmetro de qualidade para polpas comerciais de algumas frutas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 29 A acidez total expressa em ácido cítrico de uma amostra comercial de polpa de fruta foi determinada. No procedimento, adicionou-se água destilada a 2,2 g da amostra e, após a solubilização do ácido cítrico, o sólido remanescente foi filtrado. A solução obtida foi titulada com solução de hidróxido de sódio 0,01 mol L–1, em que se consumiram 24 mL da solução básica (titulante). BRASIL. Ministério da Agricultura e do Abastecimento. Instrução normativa n. 1, de 7 de janeiro de 2000. Disponível em: www.agricultura.gov.br. Acesso em: 9 maio 2019 (adaptado). Entre as listadas, a amostra analisada pode ser de qual polpa de fruta? a) Apenas caju. b) Apenas maracujá. c) Caju ou graviola. d) Acerola ou cupuaçu. e) Cupuaçu ou graviola. 52. (ENEM/2019) O vinagre é um produto alimentício resultante da fermentação do vinho que, de acordo com a legislação nacional, deve apresentar um teor mínimo de ácido acético (CH3COOH) de 4% (v/v). Uma empresa está desenvolvendo um kit para que a inspeção sanitária seja capaz de determinar se alíquotas de 1 mL de amostras de vinagre estão de acordo com a legislação. Esse kit é composto por uma ampola que contém uma solução aquosa de Ca(OH)2 0,1 mol/L e um indicador que faz com que a solução fique cor-de-rosa, se estiver básica, e incolor,se estiver neutra ou ácida. Considere a densidade do ácido acético igual a 1,10 g/cm3, a massa molar do ácido acético igual a 60 g/mol e a massa molar do hidróxido de cálcio igual a 74 g/mol. Qual é o valor mais próximo para o volume de solução de Ca(OH)2, em ml, que deve estar contido em cada ampola do kit para garantir a determinação da regularidade da amostra testada? a) 3,7 b) 6,6 c) 7,3 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 30 d) 25 e) 36 53. (ENEM/2019) Laboratórios de química geram como subprodutos substâncias ou misturas que, quando não têm mais utilidade nesses locais, são consideradas resíduos químicos. Para o descarte na rede de esgoto, o resíduo deve ser neutro, livre de solventes inflamáveis e elementos tóxicos como Pb, Cr e Hg. Uma possibilidade é fazer uma mistura de dois resíduos para obter um material que apresente as características necessárias para o descarte. Considere que um laboratório disponha de frascos de volumes iguais cheios dos resíduos, listados no quadro. Qual combinação de resíduos poderá ser descartada na rede de esgotos? a) I e II b) II e III c) II e IV d) V e VI e) IV e VI 54. (ENEM/2015) O vinagre vem sendo usado desde a Antiguidade como conservante de alimentos, bem como agente de limpeza e condimento. Um dos principais componentes do vinagre é o ácido acético (massa molar 60 g/mol), cuja faixa de concentração deve se situar entre 4% a 6% (m/v). Em um teste de controle de qualidade foram analisadas cinco marcas de diferentes vinagres, e as concentrações de ácido acético, em mol/L, se encontram no quadro. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 31 RIZZON, L. A. Sistema de produção de vinagre. Disponível em: www.sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br. Acesso em: 14 ago. 2012 (adaptado). A amostra de vinagre que se encontra dentro do limite de concentração tolerado é a a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5. 55. (ENEM/2011) O peróxido de hidrogênio é comumente utilizado como antisséptico e alvejante. Também pode ser empregado em trabalhos de restauração de quadros enegrecidos e no clareamento de dentes. Na presença de soluções ácidas de oxidantes, como o permanganato de potássio, este óxido decompõe-se, conforme a equação a seguir: 5 H2O2 (aq) + 2 KMnO4 (aq) + 3 H2SO4 (aq) → 5 O2 (g) + 2 MnSO4 (aq) + K2SO4 (aq) + 8 H2O (l) ROCHA-FILHO, R. C. R.; SILVA, R. R. Introdução aos Cálculos da Química. São Paulo: McGraw-Hill, 1992. De acordo com a estequiometria da reação descrita, a quantidade de permanganato de potássio necessária para reagir completamente com 20,0 mL de uma solução 0,1 mol/L de peróxido de hidrogênio é igual a a) 2,0×100 mol. b) 2,0×10–3 mol. c) 8,0×10–1 mol. d) 8,0×10–4 mol. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 32 e) 5,0×10–3 mol. 56. (ENEM/2009) Os exageros do final de semana podem levar o indivíduo a um quadro de azia. A azia pode ser descrita como uma sensação de queimação no estômago, provocada pelo desbalanceamento do pH estomacal (excesso de ácido clorídrico). Um dos antiácidos comumente empregados no combate à azia é o leite de magnésia. O leite de magnésia possui 64.8 g de hidróxido de magnésio (Mg(OH)2) por litro da solução. Qual a quantidade de ácido neutralizado ao se ingerir 9 mL de leite de magnésia? Dados: Massas molares (em g mol–1): Mg = 24,3; Cl = 35,4; O = 16; H = 1. a) 20 mol. b) 0,58 mol. c) 0,2 mol. d) 0,02 mol. e) 0,01 mol. 57. (UNICAMP SP/2021) O aumento dos casos da Covid-19 provocou a escassez de álcool etílico em gel no comércio, o que fez a população buscar outros tipos de álcool para se prevenir. No entanto, as opções de álcool disponíveis não eram eficazes. O recomendado é o álcool 70º INPM (% massa/massa). As opções de álcool disponíveis comercialmente à época da escassez aparecem na tabela abaixo. Para produzir álcool 70º INPM a partir dos outros tipos disponíveis comercialmente, uma opção possível seria misturar a) álcool para limpeza com álcool hidratado, utilizando maior quantidade de álcool para limpeza. b) álcool combustível com o álcool absoluto, utilizando maior quantidade de álcool combustível. c) álcool absoluto com álcool hidratado, utilizando maior quantidade de álcool absoluto. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 33 d) álcool para limpeza com álcool hidratado, utilizando maior quantidade de álcool hidratado. 58. (FUVEST SP/2020) Os chamados “remédios homeopáticos” são produzidos seguindo a farmacotécnica homeopática, que se baseia em diluições sequenciais de determinados compostos naturais. A dosagem utilizada desses produtos é da ordem de poucos mL. Uma das técnicas de diluição homeopática é chamada de diluição centesimal (CH), ou seja, uma parte da solução é diluída em 99 partes de solvente e a solução resultante é homogeneizada (ver esquema). Alguns desses produtos homeopáticos são produzidos com até 200 diluições centesimais sequenciais (200CH). Considerando uma solução de partida de 100 mL com concentração 1 mol/L de princípio ativo, a partir de qual diluição centesimal a solução passa a não ter, em média, nem mesmo uma molécula do princípio ativo? a) 12ª diluição (12CH). b) 24ª diluição (24CH). c) 51ª diluição (51CH). d) 99ª diluição (99CH). e) 200ª diluição (200CH). Note e adote: Número de Avogadro = 6 1023. 59. (FUVEST SP/2012) Água e etanol misturam-se completamente, em quaisquer proporções. Observa-se que o volume final da mistura é menor do que a soma dos volumes de etanol e de água empregados para prepará-la. O gráfico a seguir mostra como a densidade varia em função da porcentagem de etanol (em volume) empregado para preparar a mistura (densidades medidas a 20 ºC). ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 34 Se 50 mL de etanol forem misturados a 50 mL de água, a 20 ºC, o volume da mistura resultante, a essa mesma temperatura, será de, aproximadamente, a) 76 mL b) 79 mL c) 86 mL d) 89 mL e) 96 mL 60. (FUVEST SP/2014) Uma usina de reciclagem de plástico recebeu um lote de raspas de 2 tipos de plásticos, um deles com densidade 1,10 kg/L e outro com densidade 1,14 kg/L. Para efetuar a separação dos dois tipos de plásticos, foi necessário preparar 1000 L de uma solução de densidade apropriada, misturando-se volumes adequados de água (densidade = 1,00 kg/L) e de uma solução aquosa de NaCl, disponível no almoxarifado da usina, de densidade 1,25 kg/L. Esses volumes, em litros, podem ser, respectivamente, a) 900 e 100. b) 800 e 200. c) 500 e 500. d) 200 e 800. e) 100 e 900. 61. (FUVEST SP/2018) Um dos parâmetros que determina a qualidade do azeite de oliva é sua acidez, normalmente expressa na embalagem na forma de porcentagem, e que pode ser associada diretamente ao teor de ácido oleico em sua composição. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 35 Uma amostra de 20,00 g de um azeite comercial foi adicionada a 100 mL de uma solução contendo etanol e etoxietano (dietiléter), 1:1 em volume, com o indicador fenolftaleína. Sob constante agitação, titulou- se com uma solução etanólica contendo KOH 0,020 mol/L até a ________________ total. Para essa amostra, usaram-se 35,0 mL de base, o que permite concluir que se trata de um azeite tipo ________________. As palavras que completam corretamente as lacunas são: a) oxidação; semifino. b) neutralização; virgem fino. c) oxidação, virgem fino. d) neutralização; extra virgem. e) neutralização, semifino. Note e adote: Classificação de azeites por acidez (em %, massa do ácido oleico por 100 g de azeite): Ácido oleico (ácido octadec-9-enoico) Fórmula: C18H34O2 Massa molar = 282,5g mol–1 62. (FUVEST SP/2015) Um estudante utilizou um programa de computador para testar seus conhecimentos sobre concentração de soluções. No programa de simulação, ele deveria escolher um soluto para dissolver em água, a quantidade desse soluto, em mol, e o volume da solução. Uma vez escolhidos os valores desses parâmetros, o programa apresenta, em um mostrador, a concentração da solução. A tela inicial do simulador é mostrada a seguir. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 36 O estudante escolheu um soluto e moveu os cursores A e B até que o mostrador de concentração indicasse o valor 0,50 mol/L. Quando esse valor foi atingido, os cursores A e B poderiam estar como mostrado em 63. (FUVEST SP/2007) Os comprimidos de um certo antiácido efervescente contêm ácido acetilsalicílico, ácido cítrico e determinada quantidade de bicarbonato de sódio, que não é totalmente consumida pelos outros componentes, quando o comprimido é dissolvido em água. Para determinar a porcentagem em massa do bicarbonato de sódio (NaHCO3) nesses comprimidos, foram preparadas 7 soluções de vinagre, com mesmo volume, porém de concentrações crescentes. Em um primeiro experimento, determinou-se a massa de um certo volume de água e de um comprimido do antiácido. A seguir, adicionou-se o ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 37 comprimido à água, agitou-se e, após cessar a liberação de gás, fez-se nova pesagem. Procedimento análogo foi repetido para cada uma das 7 soluções. Os resultados desses 8 experimentos estão no gráfico. Considerando desprezível a solubilidade do gás na água e nas soluções utilizadas, a porcentagem em massa de bicarbonato de sódio nos comprimidos de antiácido é, aproximadamente, de Dados: massa do comprimido = 3,0 g massas molares (g/mol): dióxido de carbono = 44 bicarbonato de sódio = 84 vinagre = solução aquosa diluída de ácido acético a) 30 b) 55 c) 70 d) 85 e) 90 64. (FUVEST SP/2005) Em um experimento, para determinar o número x de grupos carboxílicos na molécula de um ácido carboxílico, volumes de soluções aquosas desse ácido e de hidróxido de sódio, de mesma concentração, em mol L–1, à mesma temperatura, foram misturados de tal forma que o volume final fosse sempre 60 mL. Em cada caso, houve liberação de calor. No gráfico abaixo, estão as variações de temperatura (T) em função dos volumes de ácido e base empregados: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 38 Nesse experimento, o calor envolvido na dissociação do ácido e o calor de diluição podem ser considerados desprezíveis. Partindo desses dados, pode-se concluir que o valor de x é: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 65. (FUVEST SP/2001) Para se determinar o conteúdo de ácido acetilsalicílico (C9H8O4 ) num comprimido analgésico, isento de outras substâncias ácidas, 1,0 g do comprimido foi dissolvido numa mistura de etanol e água. Essa solução consumiu 20 mL de solução aquosa de NaOH, de concentração 0,10 mol/L, para reação completa. Ocorreu a seguinte transformação química: C9H8O4 (aq) +NaOH (aq) → NaC9H7O4 (aq) + H2O(l) Logo, a porcentagem em massa de ácido acetilsalicílico no comprimido é de, aproximadamente Dado: massa molar do C9H8O4 =180 g/mol a) 0,20% c) 18% b) 2,0% d) 36% e) 55% 66. (FUVEST SP/1995) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 39 O rótulo de um produto de limpeza diz que a concentração de amônia (NH3) é de 9,5 g/L. Com o intuito de verificar se a concentração de amônia corresponde à indicada no rótulo, 5,00 mL desse produto foram titulados com ácido clorídrico de concentração 0,100 mol/L. Para consumir toda a amônia dessa amostra, foram gastos 25,00 mL do ácido. Com base nas informações fornecidas acima. Qual a concentração da solução, calculada com os dados da titulação? A concentração indicada no rótulo é correta? a) 0,12 mol/L; sim b) 0,25 mol/L; não c) 0,25 mol/L; sim d) 0,50 mol/L; não e) 0,50 mol/L; sim 67. UNICENTRO 2010/1 Uma solução é preparada por adicionar 25 g de um soluto em um balão volumétrico de 1 L e completar o volume com água (solução A). Se 30 mL da solução A forem misturados com 375 mL de água, formando uma solução B, qual será a concentração da solução B, em g L-1? Assinale a alternativa correta. a) 0,5. b) 1. c) 2. d) 5. e) 10. 68. UNICENTRO 2016 O carbonato de sódio (Na2CO3) tem várias utilidades. É usado no controle do pH da água, em sínteses químicas, como aditivo alimentar e, entre outras, na produção de vidro. Em um experimento, 100 mL de uma solução de carbonato de sódio foram neutralizados com 150 mL de uma solução de ácido clorídrico (HCℓ) 0,20 mol/L. Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a concentração da solução de carbonato de sódio. a) 0,30 mol/L b) 0,25 mol/L c) 0,20 mol/L ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 40 d) 0,15 mol/L e) 0,10 mol/L 69. UNICENTRO 2015/1 Primeiramente, meça um volume de 1000 mL de água em um recipiente, em seguida, adicione o soluto à água, agitando vigorosamente até a completa solubilização. Se necessário, adicione uma pequena quantidade de sacarose à solução. A princípio pode-se pensar que se trata de um roteiro de experimento de um laboratório industrial, no qual alguns químicos atuam. Na verdade, é apenas o modo de preparo de um suco em pó comprado em supermercados. Constantemente, pode-se deparar com situações que se assemelham àquelas realizadas pelos químicos em seus laboratórios. Suponha que se dissolvam 12 g de açúcar de cana-de-açúcar até completar 500 mL de limonada. O açúcar da cana é a sacarose (C12H22O11), que tem massa molar 342 g/mol. Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a concentração, em mol/L, de açúcar nessa limonada. a) 0,01 b) 0,02 c) 0,03 d) 0,04 e) 0,07 70. UNICENTRO 2015/2 Um experimento simples realizado nas aulas de Química consiste em colocar um pouco de vinagre (solução aquosa de ácido acético) em uma garrafa e algumas colheres de bicarbonato de sódio dentro de um balão, com a ajuda de um funil. Ao prender o balão no gargalo da garrafa, observa-se que o balão vai enchendo à medida que o bicarbonato reage com o vinagre. A equação química e a figura ilustrativa a seguir representam, respectivamente, a reação e o experimento. NaHCO3(s) + H3CCOOH(aq) → H3CCOONa(aq) + CO2(g) + H2O(l) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 41 Considerando que em uma garrafa há 200,00 g de solução aquosa de ácido acético (vinagre) e que no balão foram colocadas 3 colheres de bicarbonato de sódio (em torno de 7,00 g), assinale a alternativa que apresenta o volume, aproximado, de gás liberado, responsável pelo enchimento do balão. (Considere que se está a 1 atm e a 25 °C, portanto o volume molar de substâncias gasosas, nessas condições, é de 25 L. Dados: Na = 23; H = 1; C = 12; O = 16) a) 0,08 L b) 1,05 L c) 1,86 L d) 2,07 L e) 3,66 L 71. UNICENTRO 2014/2 Um técnico de laboratório misturou duas soluções de ácido clorídrico: uma delas com concentração 0,20 mol/L e volume de 400,00 mL e a outra com concentração de 0,10 mol/L e volume de 100,00 mL. Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a concentração final da mistura. a) 0,08 mol/L b) 0,09 mol/L c) 0,15 mol/L d) 0,16 mol/L e) 0,18 mol/L 72. UNICENTRO 2013/2 Em uma titulação, utilizamos os seguintes materiais: suporte, erlenmeyer e bureta. Supondo que, na bureta, temos uma solução aquosa de hidróxido de sódio 0,2mol L-1 e que foram gastos nesta titulação um volume de 25mL. Na solução titulada, temos um volume de 40mL de ácido sulfúrico. Logo, depois do procedimentorealizado, qual é a concentração, em g L-1, da solução titulada. a) 6,12. b) 10,30. c) 21,12. d) 55,00. e) 61,98. 73. UNICENTRO 2015/1 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 42 Um químico ambiental, estudando o escoamento de resíduos de uma mina, deseja conhecer a concentração de ácido na água. Durante uma análise recolhe 20 mL da amostra e faz uma titulação com uma solução básica de concentração conhecida. A solução básica utilizada é o hidróxido de sódio 0,10 M. Sabendo que foram gastos 16 mL dessa solução básica na titulação e considerando que se trata de um diácido, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a concentração, em molaridade, do ácido presente na água. a) 0,04 M b) 0,08 M c) 0,10 M d) 0,16 M e) 0,20 M 2. Já Caiu Na UNESP 74. (UNESP SP/2013) Alguns cheiros nos provocam fascínio e atração. Outros trazem recordações agradáveis, até mesmo de momentos da infância. Aromas podem causar sensação de bem-estar ou dar a impressão de que alguém está mais atraente. Os perfumes têm sua composição aromática distribuída em um modelo conhecido como pirâmide olfativa, dividida horizontalmente em três partes e caracterizada pelo termo nota. As notas de saída, constituídas por substâncias bem voláteis, dão a primeira impressão do perfume. As de coração demoram um pouco mais para serem sentidas. São as notas de fundo que permanecem mais tempo na pele. (Cláudia M. Rezende. Ciência Hoje, julho de 2011. Adaptado.) Um químico, ao desenvolver um perfume, decidiu incluir entre os componentes um aroma de frutas com concentração máxima de 10–4 mol/L. Ele dispõe de um frasco da substância aromatizante, em solução hidroalcoólica, com concentração de 0,01 mol/L. Para a preparação de uma amostra de 0,50 L do novo perfume, contendo o aroma de frutas na concentração desejada, o volume da solução hidroalcoólica que o químico deverá utilizar será igual a ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 43 a) 5,0 mL. b) 2,0 mL. c) 0,50 mL. d) 1,0 mL. e) 0,20 mL. 75. (UNESP SP/2004) Em um laboratório, foram misturados 200 mL de solução 0,05 mol/L de cloreto de cálcio (CaCl2) com 600 mL de solução 0,10 mol/L de cloreto de alumínio (AlCl3), ambas aquosas. Considerando o grau de dissociação desses sais igual a 100% e o volume final igual à soma dos volumes de cada solução, a concentração, em quantidade de matéria (mol/L), dos íons cloreto (Cl–) na solução resultante será de: a) 0,25. b) 0,20. c) 0,15. d) 0,10. e) 0,05. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 44 3. Gabarito Sem Comentários 1. D 2. A 3. C 4. D 5. D 6. A 7. B 8. E 9. E 10. C 11. B 12. B 13. C 14. C 15. E 16. A 17. A 18. B 19. C 20. C 21. A 22. E 23. C 24. D 25. A ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 45 26. D 27. C 28. D 29. C 30. D 31. E 32. E 33. A 34. C 35. E 36. E 37. C 38. A 39. B 40. C 41. A 42. C 43. D 44. A 45. C 46. B 47. A 48. A 49. A 50. D 51. C 52. A 53. C 54. E 55. D 56. D 57. D 58. A ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 46 59. E 60. C 61. B 62. D 63. C 64. C 65. D 66. D 67. C 68. D 69. E 70. D 71. E 72. A 73. A 74. A 75. A 4. Questões Resolvidas e Comentadas 1. (ACAFE SC/2016) Para preparar 1,0 L de [NaOH] = 1,0 mol/L se dispõe de dois frascos distintos contendo soluções de NaOH, um na concentração de 7% (m/v, frasco A) e outro 2% (m/v, frasco B). Dados: Na = 23 g/mol; O = 16 g/mol; H = 1 g/mol. Assinale a alternativa que contém os respectivos volumes das soluções A e B que uma vez misturados resultará na mistura desejada. a) 200mL e 800mL b) 500mL e 500mL c) 350mL e 650mL d) 400mL e 600mL ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 47 Comentários: Note que a massa de NaOH contida em um 1 L de uma solução 1 mol/L é igual à: m = MM × n = 40 𝑔 𝑚𝑜𝑙 × 1 L × 1 𝑚𝑜𝑙 𝐿 m = 40 g Sendo assim, queremos uma solução com as características de: 40 g de NaOH e volume total de 1L. Seja 𝑉𝐴 o volume do frasco A e 𝑉𝐵 o volume do frasco B. Temos o seguinte sistema: 𝑉𝐴 + 𝑉𝐵 = 1000 𝑚𝐿 (𝐼) 𝑚𝐴 + 𝑚𝐵 = 40 𝑔 ∴ 0,07 𝑔 𝑚𝐿 × 𝑉𝐴 + 0,02 𝑔 𝑚𝐿 × 𝑉𝐵 = 40 𝑔 (𝐼𝐼) Isolando VB em (I) e substituindo em (II), temos: 0,07 × 𝑉𝐴 + 0,02 × (1000 − 𝑉𝐵) = 40 ∴ 𝑉𝐴 = 400 𝑚𝐿 (𝐼) => 𝑉𝐵 = 600 𝑚𝐿 Gabarito: D 2. (ACAFE SC/) Na mistura das soluções A e B, de acordo com o esquema abaixo: A molaridade da solução C, é: a) 0,2M b) 1M c) 1,5M d) 2M e) 4M Comentários: Dado que a molaridade é a razão entre o número de mol e o volume da solução, temos: 𝑀 = 𝑛 𝑉 = 𝑛𝐴 + 𝑛𝐵 𝑉𝐴 + 𝑉𝐵 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 48 ∴ 𝑀 = 0,3 × 0,1 + 0,15 × 0,2 0,1 + 0,2 = 0,2 𝑚𝑜𝑙/𝐿 Gabarito: A 3. (ACAFE SC/2017) Considere os trechos e figura retirados do artigo: Uma Abordagem Diferenciada para o Ensino de Funções Orgânicas através da Temática Medicamentos da revista Química Nova na Escola, volume 34, número 1, fevereiro de 2012, p. 21-25. “[…] Uma das reações características dos alcenos é a oxidação com o permanganato de potássio (KMnO4). Observa-se o descoramento da solução violeta de permanganato de potássio pela reação com a dupla ligação do alceno, originando um precipitado castanho devido à formação do óxido de manganês IV. Essa reação de identificação é conhecida como Teste de Bayer […]’’. ‘’[…] A identificação dos alcoóis é feita com o reagente de Jones (uma solução de ácido crômico e ácido sulfúrico). O teste de Jones baseia-se na oxidação de alcoóis primários e secundários em ácidos carboxílicos e cetonas, respectivamente, formando um precipitado verde de sulfato de cromo III […]’’. ‘’[…] Os fenóis, ao reagirem com cloreto férrico, formam complexos coloridos, sendo esta uma das reações que identificam esses compostos. A coloração do complexo formado varia do azul ao vermelho, dependendo do solvente. Essa reação pode ocorrer em água, metanol ou diclorometano. […]’’. ‘’[…] Uma das maneiras de identificar os ácidos carboxílicos é mediante a reação com o bicarbonato de sódio. Nessa reação, ocorre a formação de sal, água e o desprendimento de gás carbônico. Esse último permite a visualização da ocorrência da reação. […]’’. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 49 Baseado nas informações fornecidas e nos conceitos químicos, analise os itens a seguir. I. Misturando-se 2 mL de uma solução de Codaten ® com 5 gotas de KMnO4 (1,0 mol/L) observa- se a mudança da coloração de violeta para castanho. II. Misturando-se separadamente 2 mL de uma solução de Energil C® e 2 mL de uma solução de Tylenol® ,ambas com 5 gotas do regente de Jones, observa-se uma coloração verde em ambas reações. III. As fórmulas do óxido de manganês IV, sulfato de cromo III, cloreto férrico e bicarbonato de sódio são, respectivamente: MnO2, Cr2(SO4)3, FeCl2 e NaHCO3. IV. Misturando-se 2 mL de uma solução de Aspirina ® com 5 gotas de bicarbonato de sódio (1,0 mol/L) observa-se a liberação de um gás. Assinale a alternativa correta. a) Apenas I, II e III estão corretas. b) Apenas II, III e IV estão corretas. c) Apenas I e IV estão corretas. d) Apenas I e III estão corretas. Comentários: Vamos avaliar a veracidade de cada uma das alternativas abaixo: I) Verdadeira. Os ligações duplas serão desfeitas e ocorrerá a oxidação do composto sob a presença do permanganato, como descrito no texto. II) Falsa. A oxidação utilizando o reagente de Jones, segundo o texto, é feita na presençade ambas as espécies, e não separadamente. III) Falsa. A fórmula do cloreto férrico é FeCl3. IV) Verdadeira. A Aspirina ®, como todo ácido carboxílico, reagirá com o bicarbonato, formando sal e o gás carbônico, como dito no texto. Gabarito: C 4. (ACAFE SC/2017) Para determinar a porcentagem de prata em uma liga metálica, 0,500 g dessa liga foi dissolvida em ácido, causando a dissolução da prata na forma de íons Ag+. Essa dissolução foi diluída em água e adicionado um indicador apropriado para titulação com uma solução de [KSCN] = 0,1 mol/L. Ag+(aq) + SCN– (aq) AgSCN(s) → ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 50 Nessa titulação foram necessários 40 mL da solução de KSCN. A porcentagem em massa de prata nessa liga é: Dados: Ag: 108g/mol. a) 72,5%. b) 80,6%. c) 43,2%. d) 86,4%. Comentários: Observe que na reação de titulação da íon de prata, a proporção entre os reagente é de 1:1, logo, temos que: 𝑛𝐴𝑔+ = 𝑛𝑆𝐶𝑁− = 0,1 × 0,04 ∴ 𝑛𝐴𝑔+ = 0,004 𝑚𝑜𝑙 Isso corresponde à uma massa de prata de: 𝑚 = 𝑀𝑀 × 𝑛 = 108 × 0,004 ∴ 𝑚 = 0,432𝑔 De modo que isto represente um percentual de: 𝑚𝐴𝑔 𝑚𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿 = 0,432 0,500 = 86,4% Gabarito: D 5. (ACAFE SC/2016) Considere os trechos retirados do artigo: Química e Armas Não Letais: Gás Lacrimogêneo em Foco da revista Química Nova na Escola, volume 71, número 2. maio de 2015, p. 88-92. *Hazardous Substances Data Bank (HSDB), http://toxnet.nlm.ni.gov/cgi-bin/sis/search/r?dbs+hsdb:@ter m+@rn+@rel+2698-41-1 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 51 Quadro 01: Representação estrutural e propriedades dos lacrimogêneos. Considere os pontos de fusão e ebulição medidos sob 1atm. “[…] Pessoas afetadas com CN devem procurar ar fresco, com o rosto voltado para o vento, e não esfregar os olhos. Caso a contaminação tenha sido intensa, deve-se remover a roupa e imediatamente banhar o corpo com grande quantidade de água fria. Pode-se optar por uma solução de 5% (m/v) de bicarbonato de sódio em água para remover os cristais do agente lacrimogêneo […]”. Reação de neutralização de cloroacetofenona (CN) com bicarbonato de sódio. Assinale a alternativa que contém o volume de solução aquosa de bicarbonato de sódio 5% (m/v) necessário para reagir com 77,25g de cloroacetofenona. Dados: massas molares do cloroacetofenona (CN) e bicarbonato de sódio respectivamente: 154,5 g/mol e 84 g/mol. a) 8,4L b) 4,2L c) 7,72L d) 0,84L Comentários: A estequiometria da reação nos mostra que a proporção dos reagentes é de 1:1 em mol. Considerando as massas molares, temos as proporções abaixo: 154,5 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑁 − − − − − 84 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐻𝐶𝑂3 77,25 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑁 − − − − − 𝑚 ∴ 𝑚 = 42 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐻𝐶𝑂3 Seja c a concentração em m/v de bicarbonato na solução aquosa, em g/mL: 𝑐 = 𝑚 𝑉 ∴ 0,05 = 42 𝑉 ∴ 𝑉 = 840 𝑚𝐿 Gabarito: D 6. (ACAFE SC/2014) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 52 Segundo a instrução normativa número 62, de 29 de dezembro de 2011, do Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento (MAPA), em seu anexo I, item 8.3, estabelece que a acidez do leite pasteurizado tipo A deve possuir uma acidez (gramas de ácido lático/100mL) entre 0,14 a 0,18. Utilizando-se de técnicas apropriadas, um técnico analisou a acidez titulável de uma amostra de leite pasteurizado tipo A. Para neutralizar a acidez presente em 10mL desse leite foram gastos 1,5 mL de [NaOH] = 0,111 mol/L. Dados: Fórmula molecular e massa molar do ácido lático respectivamente: C3H6O3 e 90g/mol. Considere que toda acidez titulável no leite é proveniente do ácido lático. Fórmula estrutural do ácido lático Baseado nas informações fornecidas e nos conceitos químicos, assinale a alternativa correta. a) O teor de ácido lático na amostra analisada está em acordo com a legislação, apresentando uma concentração de ácido lático de 0,15g em 100mL de leite. b) O teor de ácido lático na amostra analisada está de acordo com a legislação, apresentando uma concentração de ácido lático de 0,17g em 100mL de leite. c) O teor de ácido lático na amostra analisada está em desacordo com a legislação, apresentando uma concentração de ácido lático de 0,13g em 100mL de leite. d) O teor de ácido lático na amostra analisada está em desacordo com a legislação, apresentando uma concentração de ácido lático de 0,19g em 100mL de leite. Comentários: Vamos, primeiramente, calcular a quantidade de hidróxido de sódio utilizada para titular a solução: 0,111 𝑚𝑜𝑙 − − − − − 1𝐿 𝑥 𝑚𝑜𝑙 − − − − − 0,0015 𝐿 ∴ 𝑥 = 1,665 ∙ 10−4 𝑚𝑜𝑙 Cada hidróxido de sódio neutralizará um ácido lático, assim, temos 1,665 ∙ 10−4 𝑚𝑜𝑙 de ácido lático na solução de 10 mL, o que nos dá uma concentração de 1,665 ∙ 10−3 𝑚𝑜𝑙/100𝑚𝐿 e que, como a massa molar do ácido lático é de 90g/mol, corresponde a: OH O OH ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 53 1,665 ∙ 10−3 ∙ 90 𝑔 100𝑚𝐿 = 1,4985 ∙ 10−1 𝑔 100𝑚𝑙 ≅ 0,15𝑔/100𝑚𝑙 Assim, a alternativa que corresponde a essa concentração é a alternativa A. Gabarito: A 7. (ACAFE SC/2013) Considere um trecho do texto retirado da resolução Nº 482 da ANVISA, de 23 de setembro de 1999, que aborda a acidez titulável máxima permitida no azeite de oliva refinado. “[…] Azeite de oliva refinado deve ter acidez titulável, expressa em ácido oleico, não superior a 0,5g/100g […].” (texto adaptado) Utilizando-se de técnicas apropriadas, um técnico analisou a acidez titulável de uma amostra de um lote de azeite de oliva refinado. Para neutralizar a acidez titulável presente em 25g desse azeite foram gastos 3 mL de NaOH 0,1 mol/L. Dados: Fórmula molecular e massa molar do ácido oleico respectivamente: C18H34O2 e 282 g/mol. Considere que toda acidez titulável no azeite de oliva refinado é proveniente do ácido oleico. Fórmula estrutural plana do ácido oleico Baseado nas informações fornecidas e nos conceitos químicos, assinale a alternativa correta. a) A acidez titulável do azeite de oliva refinado analisado é de 0,62% (massa de ácido oleico / massa de azeite), estando em desacordo com a resolução da ANVISA. b) A acidez titulável do azeite de oliva refinado analisado é de 0,34% (massa de ácido oleico / massa de azeite), estando em acordo com a resolução da ANVISA. c) A acidez titulável do azeite de oliva refinado analisado é de 0,62% (massa de ácido oleico / massa de azeite), estando em acordo com a resolução da ANVISA. d) A acidez titulável do azeite de oliva refinado analisado é de 0,34% (massa de ácido oleico / massa de azeite), estando em desacordo com a resolução da ANVISA. Comentários: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 54 Primeiramente, vamos descobrir a quantidade de mols de hidróxido de sódio utilizados na neutralização: 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 = 0,003 ⋅ 0,1 = 3 ⋅ 10 −4 𝑚𝑜𝑙𝑠 A estequiometria entre o hidróxido de sódio e o ácido oleico na neutralização é de 1:1, portanto, teremos uma quantidade de 3 ⋅ 10−4 𝑚𝑜𝑙𝑠 de ácido oleico em 25g, vamos calcular a massa de ácido oleico em 100g dessa amostra: 3 ⋅ 10−4 ⋅ 282 𝑔 − − − −25𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑥 𝑔 − − − −100𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑥 = 8,46 25 = 0,3384𝑔 De acordo com a resolução da ANVISA. Assim, a alternativa correta será a do item B. Gabarito: B 8. (PUC Camp SP/2018) Caldas cúpricas podem ser insumos químicos utilizados como defensivos agrícolas alternativos. A calda bordalesa, por exemplo, é indicada no combate a fungos e bactérias quando aplicada preventivamente, podendo também ter ação repelente. Para o preparo de 10 L da calda, procede-se da seguinte maneira:– Colocar 100 g de sulfato de cobre (II), CuSO4 5H2O, dentro de um pano de algodão, amarrar e mergulhar em um vasilhame plástico com 1 litro de água morna. – Colocar 100 g de cal virgem, CaO, em um balde com capacidade para 10 litros. Em seguida, adicionar 9 litros de água, aos poucos. – Adicionar, aos poucos e mexendo sempre, o litro da solução de sulfato de cobre dentro do balde da água de cal. A quantidade final, em mol, de íons de cobre em cada litro de calda bordalesa é, aproximadamente, Dados: Massa molar do CuSO4 5H2O = 250 g/mol a) 4,0 mol. b) 2,5 mol. c) 0,40 mol. d) 0,25 mol. e) 0,040 mol. Comentários: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 55 Como são colocadas 100g das duas substâncias, aquela com maior massa molar, o CuSO4 5H2O, terá menor quantidade de matéria. Vamos calcular a quantidade de cobre, que será a mesma quantidade de CuSO4 5H2O: 250𝑔 − − − −1 𝑚𝑜𝑙 100𝑔 − − − − 𝑥 𝑚𝑜𝑙 ∴ 250𝑥 = 100 𝑥 = 0,4 𝑚𝑜𝑙𝑠 Dado que a quantidade de mols de CaO será maior e a relação estequiométrica entre o 𝐶𝑎𝑂 e o 𝐶𝑢𝑆𝑂4 é de 1:1, então todo o cobre presente reagirá e formará ions, vamos, então, calcular a concentração molar do cobre no final da reação: 0,4 𝑚𝑜𝑙𝑠 − − − −10𝐿 𝑥 𝑚𝑜𝑙𝑠 − − − −1𝐿 ∴ 𝑥 = 0,04 𝑚𝑜𝑙𝑠 O que corresponde a alternativa E. Gabarito: E 9. (FCM PB/2018) No dia 19 de junho de 2008 foi promulgada a Lei 11705, conhecida como Lei Seca, que instituiu mais rigor aos condutores que dirigem sob efeito de álcool. A Lei, que causou impacto, auxiliou na diminuição de acidentes causados por condutores embriagados, principalmente em cidades onde a fiscalização é mais eficiente. Para aplicação da lei, é utilizado equipamento denominado etilômetro vulgarmente chamado de bafômetro. Os primeiros bafômetros funcionavam a base de reações químicas com o dicromato de potássio. O etanol não absorvido pelo organismo é eliminado pela respiração. O indivíduo suspeito de estar dirigindo embriagado deve assoprar a mistura contida no aparelho. Se ele estiver embriagado, a cor laranja do dicromato de potássio em meio ácido muda para verde, cor característica do sulfato de crômio, mostrando a redução do dicromato e a oxidação do álcool. Quanto maior o teor de álcool expirado pelo motorista, mais intensa a cor verde. Na fabricação de um bafômetro faz-se necessário a preparação de uma solução de dicromato de potássio (K2Cr2O7). Uma solução foi preparada transferindo-se 29,4 g de K2Cr2O7, em um balão volumétrico de 500 mL, e diluída com H2O destilada até a marca de aferição. Uma alíquota de 25 mL desta solução foi transferida para um balão volumétrico de 250 mL e diluída com H2O até a referida marca. Depois 10 mL da solução diluída foram transferidos para um balão de 100 mL e diluídos com H2O até o traço de aferição. A concentração final da solução é de aproximadamente: a) 2 10–2 mol/L b) 2 100 M c) 2 10–1 mol/L d) 2 101 M e) 2 10–3 mol/L ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 56 Comentários: A massa molar do dicromato de potássio é de 294 g/mol e, portanto, a solução inicial possui 0,1 mol em 0,5 L de solução, vamos calcular a quantidade de mol na alíquota de 25mL que foi retirada: 0,1𝑚𝑜𝑙 − − − −500𝑚𝐿 𝑥 𝑚𝑜𝑙 − − − −25𝑚𝑙 ∴ 500𝑥 = 2,5 𝑥 = 0,005 𝑚𝑜𝑙𝑠 Em seguida, essa quantidade de matéria foi diluída e foi-se retirada uma amostra de 10mL dessa solução, vamos calcular a quantidade de matéria nessa nova amostra retirada: 0,005 𝑚𝑜𝑙𝑠 − − − −250𝑚𝐿 𝑥 𝑚𝑜𝑙 − − − − 10𝑚𝐿 ∴ 250𝑥 = 0,05 𝑥 = 2 ⋅ 10−4𝑚𝑜𝑙𝑠 Essa quantidade de matéria foi, então, transferida e diluída para 100mL de solução, assim, a concentração da solução final é de: 2 ⋅ 10−4 𝑚𝑜𝑙𝑠 − − − −0,1𝐿 𝑥 𝑚𝑜𝑙 − − − −1𝐿 ∴ 𝑥 = 2 ⋅ 10−3𝑚𝑜𝑙 O que corresponde a alternativa E. Gabarito: E 10. (FCM MG/2014) Fonte: Manual do Consumidor de Homeopatia (Associação Brasileira de Farmacêuticos Homeopatas – ABFH) No preparo das formas farmacêuticas derivadas, em homeopatia, 1,0 parte do insumo ativo (Tinturamãe) é misturado com 99 partes do veículo (diluente apropriado). Após sucussionar (agitação 100 vezes), obtém-se a dinamização 1CH (1/102). 1,0 parte da 1CH + 99 partes do veículo, após sucussionar, obtém-se a 2CH e assim sucessivamente, conforme o esquema da figura. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 57 Sabendo-se que o número de Avogadro é 6,02 x 1023, a partir de qual dinamização centesimal de (Hahnemann (CH) não haverá mais molécula alguma do insumo ativo no medicamento, supondo que a tintura-mãe tenha um mol da substância. a) 5CH. b) 10CH. c) 12CH. d) 23CH Comentários: A quantidade de matéria presente será de 10−2 do inicial, na primeira dinamização, de 10−4 do inicial na segunda, e assim por diante. Assim, para que não haja nenhuma molécula, precisa-se haver esse procedimento 12 vezes, de forma que a quantidade se torne 10−24 da quantidade inicial. Assim, a alternativa correta é a letra C. Gabarito: C 11. (PUC Camp SP/2013) Cada um dos bastõezinhos espiralados da Campylobacter jejuni tem de 0,5 a 5 micrômetros de comprimento. Eles são uma das principais causas de diarreia do mundo, via consumo de água ou de leite contaminados, em geral. Um levantamento feito no Reino Unido em 2000, por exemplo, concluiu que a C. jejuni estava por trás de 77% das intoxicações alimentares causadas por bactérias. (Revista Galileu, agosto de 2012. p. 81) Além de estar isenta de micro-organismos, a água potável também deve ter o nível controlado de vários constituintes. Por exemplo, o cloro total livre, usado na desinfecção, tem um limite de 5 mg.L–1 (Portaria nº 2.914/2011 do Ministério da Saúde). Cada litro de água potável que tenha 8 mg.L–1 de cloro total livre, para chegar no limite estabelecido pela legislação, deve ser diluído para um volume, em L, igual a a) 1,2. b) 1,6. c) 1,9. d) 2,2. e) 2,5. Comentários: Basta calcular qual a quantidade de água com concentração de cloro 5 mg.L–1 é necessária para que se haja 8mg de cloro livre: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 58 5𝑚𝑔 − − − −1𝐿 8𝑚𝑔 − − − −𝑥𝐿 ∴ 𝑥 = 8 5 = 1,6𝐿 O que corresponde a alternativa B. Gabarito: B 12. (PUC Camp SP/) Considere as seguintes amostras: I. água destilada II. permanganato de potássio sólido III. solução aquosa de permanganato de potássio de concentração 0,05mol/L IV. solução de permanganato de potássio de concentração 0,15mol/L Para tornar mais diluída uma solução de permanganato de potássio 0,10mol/L, deve-se adicionar: a) I ou II b) I ou III c) I ou IV d) II ou III e) III ou IV Comentários: Para que se obtenha uma solução mais diluída, deve-se misturar a solução de 0,10mol/L com alguma outra que possua concentração menor. As duas alternativas que possuem concentração menor são a I, de água destilada, que possui concentração 0,0 mol/L e a III, que possui concentração 0,05mol/L. Portanto, a alternativa correta é a da letra B. Gabarito: B 13. (PUC SP/2014) Em um béquer foram misturados 200 mL de uma solução aquosa de cloreto de cálcio de concentração 0,5 mol.L–1 e 300 mL de uma solução 0,8 mol.L–1 de cloreto de sódio. A solução obtida apresenta concentração de ânion cloreto de aproximadamente a) 0,34 mol.L–1 b) 0,65 mol.L–1 c) 0,68 mol.L–1 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 59 d) 0,88 mol.L–1 e) 1,3 mol.L–1 Comentários: Basta calcular a quantidade total de cloreto na solução e, após isso, calcular a concentração de cloreto na solução: 𝑄𝐶𝑙− = 0,2 ⋅ 0,5 + 0,3 ⋅ 0,8 = 0,34 𝑚𝑜𝑙 Portanto, a solução possui uma quantidade de 0,34 mol em meio litro, o quecorresponde a uma quantidade de 0,68 mol por litro. Gabarito: C 14. (PUC RJ/1991) Uma solução de ácido clorídrico (HCl) 4,0M foi misturada com outra solução do mesmo ácido (HCl) 1,5M, obtendo-se 400 mililitros de solução 2,5M. Os volumes em mililitros das soluções 4,0M e 1,5M de HCl que foram adicionadas são, respectivamente. a) 120 e 280 b) 140 e 260 c) 160 e 240 d) 180 e 220 e) 200 e 200 Comentários: Primeiramente, vamos calcular a quantidade de matéria presente na solução final: 2,5 𝑚𝑜𝑙𝑠 − − − −1𝐿 𝑥 𝑚𝑜𝑙 − − − −0,4𝐿 ∴ 𝑥 = 1𝑚𝑜𝑙 Assim, temos que foi adicionada uma quantidade xL da solução de concentração 1,5M e (0,4-x) da solução de concentração 4M (pois a quantidade total de solução final é de 0,4L). Vamos descobrir o valor de x, visto que a quantidade de matéria total adicionada foi de 1 mol. 𝑥 ⋅ 1,5 + (0,4 − 𝑥) ⋅ 4 = 1 𝑥 = 0,24𝐿 Assim, foi adicionado 240mL da solução de concentração 1,5M e 160mL da solução de concentração 4M, o que corresponde a alternativa C. Gabarito: C 15. (FAMERP SP/2020) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 60 Um resíduo de 200 mL de solução de ácido sulfúrico (H2SO4), de concentração 0,1 mol/L, precisava ser neutralizado antes do descarte. Para tanto, foi utilizado bicarbonato de sódio (NaHCO3), conforme a equação a seguir: A massa de bicarbonato de sódio necessária para a neutralização completa do ácido sulfúrico contido nessa solução é igual a a) 1,68 g. b) 16,8 g. c) 8,4 g. d) 33,6 g. e) 3,36 g. Comentários: Primeiramente, vamos calcular a quantidade de matéria de bicarbonato de sódio necessária para neutralizar completamente o ácido sulfúrico. Pela reação estequiométrica, tem-se que a quantidade será igual ao dobro da quantidade de ácido sulfúrico no resíduo, que será calculada da seguinte forma: Quantidade em mols de H2SO4: 1L de solução ––––––––– 0,1 mol de H2SO4 0,200L de solução ––––––––– x x = 0,02 mol de H2SO4 Sendo assim, temos: Massa de NaHCO3 (M = 84g/mol) 1 mol de H2SO4 ––––––– 2 mol de NaHCO3 1 mol ––––––– 2 84 g 0,02 mol ––––––– x x = 3,36 g de NaHCO3 Gabarito: E 16. (PUC SP/2019) A análise gravimétrica é baseada em medidas de massa. A substância a ser testada pode ser misturada com um reagente para formação de um precipitado, o qual é pesado. É possível determinar a quantidade 2 4 3 2 4 2 2H SO 2NaHCO Na SO 2H O 2CO+ → + + ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 61 de cálcio presente na água, por exemplo, misturando a amostra com excesso de ácido etanodióico, seguida de uma solução de amônia. Os íons cálcio reagem com íons etanodioato formando, etanodioato de cálcio. O etanodioato de cálcio é convertido em óxido de cálcio, através de aquecimento, o qual é pesado. Uma amostra de 200 cm3 de água foi submetida ao tratamento descrito acima. A conversão de etanodioato de cálcio em óxido de cálcio foi feita em um cadinho que tinha uma massa de 28,520 g. Após a conversão, a massa obtida foi de 28,850 g. Qual a concentração, aproximada, de íons cálcio na amostra de água? a) 3 10–2 mol/L b) 6 10–3 mol/L c) 3 10–5 mol/L d) 0,33 mol/L Comentários: Nessa reação, os íons de cálcio viram óxido de cálcio, assim, vamos calcular a quantidade de óxido de cálcio formada para descobrirmos a quantidade inicial de íons de cálcio. A diferença de massa no cadinho é de 0,33 gramas e a massa molar do óxido de cálcio é de 56 g/mol, assim, a quantidade em mols do óxido de cálcio será de: 56𝑔 − − − −1𝑚𝑜𝑙 0,33𝑔 − − − −𝑥 𝑚𝑜𝑙 ∴ 𝑥 = 5,9 ⋅ 10−3 𝑚𝑜𝑙𝑠 Agora, vamos calcular a concentração de íons de cálcio na solução de 200cm3. A quantidade de 200cm3 de água corresponde a 0,2L de água, então, temos que: 5,9 ⋅ 10−3𝑚𝑜𝑙𝑠 − − − −0,2𝐿 𝑥 𝑚𝑜𝑙 − − − −1𝐿 ∴ 𝑥 ≅ 3 ⋅ 10−2 O que corresponde a alternativa A. Gabarito: A 17. (PUC Camp SP/2019) O veneno de formiga contém o ácido metanoico, HCOOH. Para neutralizar 1,0 mL de solução 0,1 mol/L desse ácido, é necessário utilizar um volume de solução de NaOH 0,02 mol/L igual a a) 5 mL. b) 10 mL. c) 15 mL. d) 20 mL. e) 25 mL. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 62 Comentários: A quantidade de ácido metanoico e de hidróxido de sódio devem ser iguais, portanto, vamos calcular a quantidade de matéria de cada um: A quantidade de ácido metanoico será 𝑄1 = 0,001 ⋅ 0,1 = 10 −4 Essa quantidade deve ser a quantidade de hidróxido de sódio na solução, temos que: Essa quantidade deve ser a quantidade de hidróxido de sódio na solução, temos que: 𝑄2 = 10 −4 = 𝑉 ⋅ 0,02 𝑉 = 0,005 𝐿 𝑉 = 5𝑚𝐿 Que corresponde a alternativa A. Gabarito: A 18. (PUC SP/2016) Após determinado processo industrial, obtém-se uma mistura contendo sulfato de sódio (Na2SO4) e carbonato de sódio (Na2CO3). Uma amostra contendo 10,0 g dessa mistura foi completamente neutralizada com 100 mL de uma solução 1,00 mol.L–1 de HCl. O sulfato de sódio não reage com ácido clorídrico e o carbonato de sódio reage segundo a reação representada a seguir. Na2CO3(s) + 2 HCl(aq) 2 NaCl(aq) + CO2(g) + H2O(l) O teor de carbonato de sódio na mistura é de a) 44%. b) 53%. c) 70%. d) 90%. Comentários: Dado que o sulfato de sódio não reage com o ácido clorídrico, temos que a quantidade de matéria de carbonato de sódio será igual a metade da quantidade de matéria de ácido clorídrico, pela estequiometria da reação. A concentração de ácido clorídrico é de 1 mol/L, assim, em 100mL, teremos que a quantidade de matéria de ácido clorídrico será dada por: 1𝑚𝑜𝑙 − − − −1𝐿 𝑥𝑚𝑜𝑙 − − − −0,1𝐿 → ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 63 𝑥 = 0,1𝑚𝑜𝑙 Assim, a quantidade de matéria de carbonato de sódio será de 0,05 mol, o que corresponde a uma massa de 0,05 ⋅ 106 = 5,3𝑔. Como a mistura possui 10g no total, o teor de carbonato será de 53%, o que corresponde a alternativa B. Gabarito: B 19. (PUC RJ/2015) O volume de 25,00 mL de uma amostra aquosa de ácido oxálico (H2C2O4) foi titulado com solução padrão 0,020 mol L–1 de KOH. H2C2O4(aq) + 2OH– (aq) C2O42–(aq) + 2H2O (l) A titulação alcançou o ponto de equivalência com 25,00 mL de solução titulante; assim, a concentração, em mol L–1, de ácido oxálico na amostra original é igual a a) 1,0 10–3 b) 2,0 10–3 c) 1,0 10–2 d) 2,0 10–2 e) 1,0 10–1 Comentários: Vamos calcular, primeiramente, a quantidade de KOH utilizada na titulação: 0,02𝑚𝑜𝑙 − − − −1𝐿 𝑥𝑚𝑜𝑙 − − − −0,025𝐿 𝑥 = 5 ⋅ 10−4𝑚𝑜𝑙𝑠 O que corresponderá a uma quantidade de 2,5 ⋅ 10−4𝑚𝑜𝑙𝑠 de ácido oxálico, pela relação estequiométrica da reação. Agora, vamos calcular a concentração dessa solução de ácido oxálico: 2,5 ⋅ 10−4𝑚𝑜𝑙𝑠 − − − −0,025𝐿 𝑥 𝑚𝑜𝑙𝑠 − − − −1𝐿 𝑥 = 10−2𝑚𝑜𝑙𝑠 O que corresponde a alternativa C. Gabarito: C 20. (PUC MG/2014) 20 mL de HCl 0,5 mol L–1 foram neutralizados por 10 mL de solução aquosa de NaOH. Qual foi a concentração dessa solução? a) 0,1 mol L–1 → ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 64 b) 0,5 mol L–1 c) 1,0 mol L–1 d) 2,0 mol L–1 Comentários: A relação estequiométrica entre o ácido clorídrico e o hidróxido de sódio na reação de neutralização é de 1:1, então, a quantidade de matéria de ácido clorídrico deve ser a mesma quantidade de matéria de hidróxido de sódio. A quantidade de matéria de ácido clorídrico será dada por 𝑄1 = 0,020 ⋅ 0,5 = 0,01𝑚𝑜𝑙. A quantidade de matéria de hidróxido de sódio será dada por 𝑄2 = 0,01 = 0,01 ⋅ 𝐶 Assim, a concentração será de 𝐶 = 1 𝑚𝑜𝑙/𝐿, o que corresponde aalternativa C. Gabarito: C 21. (PUC RJ/2014) Neutraliza-se 50 mL de solução aquosa de hidróxido de sódio 0,10 mol L–1 com 50 mL de solução aquosa de ácido clorídrico 0,10 mol L–1. Nessa reação, há formação de água. As espécies Na+ e Cl– os são íons espectadores. NaOH(aq) + HCl(aq) → H2O(l) + NaCl(aq) Admitindo como desprezível a expansão de volume como resultado dessa reação, a concentração de Cl–, em quantidade de matéria (mol L–1), na solução resultante é aproximadamente igual a: a) 0,05 b) 0,10 c) 0,14 d) 0,18 e) 0,20 Comentários: Como a estequiometria entre o ácido clorídrico e o hidróxido de sódio é de 1:1 e a quantidade de ácido e base adicionadas foram iguais, então podemos calcular a quantidade de cloreto simplesmente como sendo a quantidade de ácido clorídrico adicionada: 0,1 𝑚𝑜𝑙 − − − −1𝐿 𝑥 𝑚𝑜𝑙 − − − −0,05𝐿 𝑥 = 5 ⋅ 10−3𝑚𝑜𝑙𝑠 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 65 Essa quantidade de cloreto estará presente numa solução de 100mL, assim, a concentração dessa solução será dada por: 5 ⋅ 10−3𝑚𝑜𝑙𝑠 − − − −0,1𝐿 𝑥 𝑚𝑜𝑙 − − − − − 1𝐿 𝑥 = 0,05 𝑚𝑜𝑙𝑠 O que corresponde a alternativa A. Gabarito: A 22. (PUC SP/2013) O dicromato de potássio (K2Cr2O7) pode ser utilizado para a determinação do teor de carbono orgânico do solo. A reação não balanceada está representada a seguir: Cr2O72– + CH2O + H+ → Cr3+ + CO2 + H2O Sobre esse processo foram feitas algumas afirmações: I. O ânion dicromato é o agente oxidante, possibilitando a oxidação da matéria orgânica a dióxido de carbono. II. É necessário 0,5 L de solução aquosa de dicromato de concentração 0,20 mol.L–1 para oxidar completamente, em meio ácido, 4,50 g de matéria orgânica presente no solo. III. Na reação para cada mol de dicromato (Cr2O72–) que reage são consumidos 8 mol de cátions H+. Sobre essas sentenças pode-se afirmar que a) apenas a I é verdadeira. b) apenas a II é verdadeira. c) apenas a I e a III são verdadeiras. d) apenas a II e a III são verdadeiras. e) todas são verdadeiras. Comentários: Analisando cada afirmação: I. Correta. O ânion dicromato sofre redução, portanto, é o agente oxidante. II. Correta. Uma solução de 0,5L de dicromato a uma concentração de 0,2 mol/L nos dará uma quantidade de 0,1 mol de dicromato de potássio, assim, para sabermos se essa quantidade é suficiente, precisamos da relação estequiométrica da reação balanceada, que será dada por: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 66 2𝐶𝑟2𝑂7 2− + 3𝐶𝐻2𝑂 + 16𝐻 + → 4𝐶𝑟3+ + 3𝐶𝑂2 + 11𝐻2𝑂 Assim, podemos calcular a quantidade de matéria que é oxidada por 0,1 mol de dicromato: 2 𝑚𝑜𝑙𝑠 − − − −3 𝑚𝑜𝑙𝑠 0,1 𝑚𝑜𝑙 − − − −𝑥𝑚𝑜𝑙 𝑥 = 0,15 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 𝐶𝐻2𝑂 Agora, vamos calcular a massa que essa quantidade de matéria corresponde: 𝑚 = 0,15 ⋅ (12 + 2 ⋅ 1 + 16) = 0,15 ⋅ 30 = 4,5𝑔 Em acordo com o contido na afirmativa. III. Correta. A relação entre o dicromato e os íons 𝐻+ é de 2:16, que é igual a 1:8, em acordo com a afirmativa. Assim, a alternativa correta será a da letra E. Gabarito: E 23. (PUC RJ/2013) A análise volumétrica em meio aquoso se baseia, de maneira simplificada, na medição do volume de solução padrão (concentração conhecida) que reage estequiometricamente com uma espécie dissolvida em água, com o ponto final da titulação podendo ser identificado com o auxílio de um indicador que muda de cor no ponto final. Na análise de cloretos numa amostra de água, 50,0 mL de amostra necessitaram de 20,00 mL de solução 0,1000 mol/L de nitrato de prata, usando cromato como indicador do ponto final. Ag+(aq) + Cl–(aq) → AgCl(s) Com esses dados, a porcentagem massa por volume (g%mL) de Cl– (massa molar = 35,5 g/mol) na amostra é: a) 0,035 b) 0,710 c) 0,142 d) 0,213 e) 0,284 Comentários: A relação estequiométrica entre os íons de prata e os de cloro é de 1:1, assim a quantidade de íons cloreto será igual a quantidade de íons de prata adicionados, que é dada por 𝑄 = 0,1 ⋅ 0,02 = 2 ⋅ ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 67 10−3𝑚𝑜𝑙𝑠. Em seguida, vamos calcular a quantidade de massa de íons cloreto na solução, simplesmente multiplicando a quantidade de matéria pela massa molar 𝑚 = 2 ⋅ 10−3 ⋅ 35,5 = 7,1 ⋅ 10−2𝑔. Essa massa calculada está presente em 50 mL de solução, em 1 mL dessa solução, estarão presentes xg de íons cloro, sendo x dado pela seguinte relação: 7,1 ⋅ 10−2𝑔 − − − −50𝑚𝐿 𝑥𝑔 − − − −1𝑚𝐿 𝑥 = 0,142 𝑔 O que corresponde à alternativa C. Gabarito: C 24. (PUC Camp SP/2013) Num laboratório de química foram derrubados na bancada 10 mL de ácido clorídrico 0,1 mol.L–1. A massa, em gramas, de bicarbonato de sódio necessária para que todo o ácido seja neutralizado, sem excesso do sal, é de Dados: NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2 Massas molares (g.mol–1) H = 1; C = 12; O = 16; Na = 23 a) 0,025. b) 0,048. c) 0,072. d) 0,084. e) 0,120. Comentários: Pela reação apresentada, a relação entre a quantidade de matéria de bicarbonato de sódio e ácido clorídrico é de 1:1, assim, vamos calcular a quantidade de matéria de ácido clorídrico derrubado: 0,1𝑚𝑜𝑙 − − − −1𝐿 𝑥 𝑚𝑜𝑙 − − − −0,01𝐿 𝑥 = 10−3𝑚𝑜𝑙 Assim, a quantidade de bicarbonato necessária para neutralizar o ácido clorídrico derrubado é de 10−3𝑚𝑜𝑙, o que corresponde a uma massa de 𝑚 = 10−3 ⋅ (23 + 1 + 12 + 3 ⋅ 16) = 10−3 ⋅ 84 = 0,084𝑔 O que corresponde a alternativa D. Gabarito: D ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 68 25. (FCM MG/2013) A 10,0 mL de uma solução de AgNO3, de concentração 0,200 mol/L, são adicionados 15,0 mL de uma solução de CaCl2, de concentração 0,100 mol/L, formando-se, na mistura resultante, um precipitado de cloreto de prata. Considerando as informações dadas e supondo que o precipitado que se forma seja completamente insolúvel, é CORRETO afirmar que, na solução em contato com o precipitado, a concentração dos íons é: a) Cl– igual a 0,0400 mol/L. b) Ag+ igual a 0,00200 mol/L. c) NO3– igual à dos íons Cl–. d) Ca2+ menor do que a dos íons Ag+. Comentários: A quantidade de nitrato de prata adicionada é de 𝑄1 = 0,2 ⋅ 0,01 = 2 ⋅ 10 −3𝑚𝑜𝑙𝑠 e a quantidade de cloreto de cálcio adicionada é de 𝑄2 = 0,015 ⋅ 0,1 = 1,5 ⋅ 10 −3𝑚𝑜𝑙𝑠. A reação entre o íon de prata e o cloreto será a seguinte: 𝐴𝑔+ + 𝐶𝑙− → 𝐴𝑔𝐶𝑙 Como há dois cloretos no cloreto de cálcio, temos que a quantidade de cloreto total é de 1,5 ⋅ 10−3 ⋅ 2 = 3 ⋅ 10−3𝑚𝑜𝑙𝑠. Assim, na reação entre a prata e o cloreto, a prata será o reagente limitante e será formado 2 ⋅ 10−3𝑚𝑜𝑙𝑠 de 𝐴𝑔𝐶𝑙, sobrando 1 ⋅ 10−3𝑚𝑜𝑙 de cloreto na solução e nenhum íon de prata. Agora, analisando as alternativas, temos: a) Correta. Temos que haverá 10−3𝑚𝑜𝑙 de cloreto numa solução de 25 𝑚𝐿, a concentração será dada por: 10−3𝑚𝑜𝑙 − − − −0,025𝐿 𝑥 𝑚𝑜𝑙 − − − −1𝐿 𝑥 = 0,04𝑚𝑜𝑙𝑠 O que está de acordo com a alternativa. b) Incorreta. Considerando o cloreto de prata insolúvel, não haverá íons prata na solução, ou ela será desprezível. c) Incorreta. Pela discussão anterior, a quantidade de íons nitrato será igual a 1,5 ⋅ 10−3𝑚𝑜𝑙 e a quantidade de íons cloreto será de 0,1 ⋅ 10−3𝑚𝑜𝑙 d) Incorreta. A quantidade de íons 𝐴𝑔+ presentes na solução é desprezível. Gabarito: A 26. (PUC SP/2013) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 69 Para neutralizar completamente uma amostra de 4,0 g de hidróxido de sódio foram necessários 50 mL de uma solução 0,7 mol/L de ácido sulfúrico. O teor de pureza dessa amostra de hidróxido de sódio é de a) 30%. b) 35%. c) 50%. d) 70%. e) 100%. Comentários: A reação entreo hidróxido de sódio e o ácido sulfúrico será a seguinte: 2𝑁𝑎𝑂𝐻 + 𝐻2𝑆𝑂4 → 𝑁𝑎2𝑆𝑂4 + 2𝐻2𝑂 Agora, vamos calcular a quantidade de ácido sulfúrico utilizado: 0,7𝑚𝑜𝑙 − − − −1𝐿 𝑥𝑚𝑜𝑙 − − − −0,05𝐿 𝑥 = 3,5 ⋅ 10−2𝑚𝑜𝑙𝑠 Assim, a quantidade de hidróxido presente é de 𝑄 = 3,5 ⋅ 10−2 ⋅ 2 = 7 ⋅ 10−2𝑚𝑜𝑙𝑠, a massa correspondente a essa quantidade é de 𝑚 = 7 ⋅ 10−2 ⋅ (23 + 16 + 1) = 7 ⋅ 10−2 ⋅ 40 = 2,8𝑔. Como a massa total da amostra de hidróxido de sódio é de 4g, o seu teor é de 𝑇 = 2,8 4 = 0,7 = 70%, o que corresponde a alternativa D. Gabarito: D 27. (PUC RJ/2012) Considere a reação entre 10 g de carbonato de cálcio e 250 mL de solução 1,0 mol L–1 de HCl: CaCO3(s) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(l) A reação produz, considerando um rendimento percentual de 90%, uma massa de CO2 que mais se aproxima a: a) 1,0 g. b) 2,5 g. c) 4,0 g. d) 6,5 g. e) 9,0 g. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 70 Comentários: A massa molar do carbonato de cálcio é de 40 + 12 + 3 ⋅ 16 = 100𝑔/𝑚𝑜𝑙 , a quantidade, em mols, de carbonato de cálcio será: 100𝑔 − − − −1 𝑚𝑜𝑙 10𝑔 − − − −𝑥𝑚𝑜𝑙 𝑥 = 0,1𝑚𝑜𝑙 A quantidade de ácido clorídrico será de: 1𝑚𝑜𝑙 − − − −1𝐿 𝑥𝑚𝑜𝑙 − − − −0,25𝐿 𝑥 = 0,25𝑚𝑜𝑙 Assim, como a relação estequiométrica entre o ácido clorídrico e o carbonato de cálcio é de 2:1, temos que o reagente limitante será o carbonato de cálcio. Dessa forma, analisando a relação estequiométrica entre o carbonato de cálcio e o dióxido de carbono e o rendimento da reação, temos que será formado 0,09 mols de dióxido de carbono, que corresponde a uma massa de 𝑚 = ,0,09 ⋅ (12 + 2 ⋅ 16) = 0,09 ⋅ 44 ≅ 4𝑔, o que corresponde a alternativa C. Gabarito: C 28. (FCM MG/2012) A 50 mL de uma solução aquosa 0,20 mol/L em BaCl2 acrescentou-se 150 mL de uma solução aquosa 0,10 mol/L em NaSO4. Supondo que a precipitação de BaSO4 tenha sido completa, quais serão as concentrações, em mol/L, de Cl–1 e SO4–2, respectivamente, na mistura final? a) 0,05 e 0,00. b) 0,05 e 0,25. c) 0,40 e 0,05. d) 0,10 e 0,025. Comentários: A quantidade de cloreto na mistura final será igual a quantidade de cloreto colocado inicialmente, já que os íons ficarão livres. No entanto, para descobrir a quantidade de sulfato na mistura final, deve-se observar a quantidade que não será precipitado. A quantidade de íons cloreto será igual ao dobro da quantidade de 𝐵𝑎𝐶𝑙2 na solução inicial, que pode ser calculada por 𝑄𝐵𝑎𝐶𝑙2 = 0,2 ⋅ 0,05 = 0,01𝑚𝑜𝑙, a quantidade de cloreto será, então, de 0,02𝑚𝑜𝑙 em uma mistura com volume de 150 + 50 = 200𝑚𝐿. Assim, a concentração de cloreto será de: 0,02𝑚𝑜𝑙 − − − −0,2𝐿 𝑥𝑚𝑜𝑙 − − − −1𝐿 𝑥 = 0,1𝑚𝑜𝑙 Essa informação sozinha já nos possibilita descobrir que a alternativa correta será a D, porém, vamos calcular também a concentração do sulfato na mistura final. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 71 Já determinamos anteriormente que a quantidade de 𝐵𝑎+2 é igual a 0,01mol, a quantidade total de sulfato será dada por 𝑄𝑆𝑂4+2 = 0,15 ⋅ 0,1 = 0,015𝑚𝑜𝑙𝑠, assim após a precipitação do 𝐵𝑎𝑆𝑂4, a quantidade de 𝑆𝑂4 +2 será de 0,015 − 0,01 = 0,005 𝑚𝑜𝑙𝑠, vamos calcular a concentração desse íon na solução final: 0,005𝑚𝑜𝑙𝑠 − − − −0,2𝐿 𝑥𝑚𝑜𝑙 − − − −1𝐿 𝑥 = 0,025𝑚𝑜𝑙𝑠 O que corresponde a alternativa D. Gabarito: D 29. (IBMEC RJ/2012) A acidez do vinagre pode ser determinada por meio de um processo conhecido como titulação, em que uma quantidade conhecida da amostra é colocada para reagir com uma base de concentração conhecida. A partir do volume gasto dessa base, para neutralizar completamente a amostra de vinagre, é possível calcular a concentração do ácido e, consequentemente, a acidez. A equação que representa uma possível reação é a mostrada a seguir: CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O Se o volume da amostra foi de 10,00 mL e o volume gasto da base de concentração 0,05 mol/L foi de 20,00 mL, qual a concentração do ácido acético no vinagre? a) 0,01 mol/L b) 0,05 mol/L c) 0,1 mol/L d) 0,5 mol/L e) 1,0 mol/L Comentários: Podemos observar, pela reação, que a relação estequiométrica entre o hidróxido de sódio e o ácido acético é de 1:1, assim, a quantidade de ácido acético e de hidróxido de sódio deve ser a mesma. Vamos calcular a quantidade de base utilizada 0,05𝑚𝑜𝑙 − − − −1𝐿 𝑥𝑚𝑜𝑙 − − − −0,02𝐿 𝑥 = 10−3𝑚𝑜𝑙 Assim, como a quantidade de ácido acético deve ser a mesma, podemos calcular a concentração da solução de ácido acético da seguinte forma: 10−3𝑚𝑜𝑙𝑠 − − − −0,01𝐿 𝑥 𝑚𝑜𝑙 − − − − 1𝐿 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 72 0,01𝑥 = 10−3 𝑥 = 0,1 𝑚𝑜𝑙 O que corresponde a alternativa C. Gabarito: C 30. (PUC RJ/2011) Duas soluções aquosas, uma de nitrato de prata e outra de cloreto de sódio, são misturadas formando um produto sólido (cloreto de prata) de acordo com a reação indicada abaixo. No processo, misturou-se 100 mL de solução 0,50 mol L–1 de AgNO3 e 200 mL de solução 0,10 mol L–1 de NaCl. NaCl(aq) + AgNO3(aq) → NaNO3(aq) + AgCl(s) Indique a alternativa que mais se aproxima da quantidade máxima de AgCl formada na reação. a) 0,9 g b) 1,2 g c) 1,9 g d) 2,9 g e) 3,2 g Comentários: Primeiramente, vamos calcular a quantidade de matéria de nitrato de prata e de cloreto de sódio. A quantidade de nitrato de prata será dada por 𝑄𝐴𝑔𝑁𝑂3 = 0,2 ⋅ 0,5 = 0,1𝑚𝑜𝑙 e a quantidade de cloreto de sódio será dada por 𝑄𝑁𝑎𝐶𝑙 = 0,2 ⋅ 0,1 = 0,02𝑚𝑜𝑙, como a relação estequiométrica entre o cloreto de sódio e o nitrato de prata é de 1:1, o reagente limitante da reação entre os cloretos e os íons de prata será o cloreto. Portanto, será formado uma quantidade de 0,02mol de 𝐴𝑔𝐶𝑙. A massa dessa quantidade de cloreto é dada por 𝑚𝐴𝑔𝐶𝑙 = 0,02 ⋅ (108 + 35,5) = 0,02 ⋅ 143,5 = 2,87𝑔, o que corresponde a alternativa D. Gabarito: D 31. (PUC RJ/2011) Levando em conta o comportamento de espécies químicas que atuam como íons espectadores na reação (Na+ e NO3–), indique a opção que mais se aproxima da concentração do íon Na+ na solução resultante da mistura reacional. a) 0,010 mol L–1 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 73 b) 0,025 mol L–1 c) 0,052 mol L–1 d) 0,059 mol L–1 e) 0,067 mol L–1 Comentários: A quantidade de matéria de 𝑁𝑎𝐶𝑙 foi calculada no item anterior, 0,02 mol, e a quantidade de íons sódio será igual a essa quantidade. Assim, basta calcular a concentração de íons de sódio nessa solução, que terá volume total dado por 100 + 200 = 300𝑚𝐿: 0,02𝑚𝑜𝑙 − − − −0,3𝐿 𝑥𝑚𝑜𝑙 − − − −1𝐿 𝑥 = 0,067𝑚𝑜𝑙 Que corresponde a alternativa E. Gabarito: E 32. (PUC SP/2011) Na neutralização total de 20 mL de uma solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH) foram utilizados 40 mL de uma solução aquosa de ácido fosfórico (H3PO4) de concentração 0,10 mol/L. A concentração da solução aquosa de hidróxido de sódio é igual a a) 0,012 mol/L. b) 0,10 mol/L. c) 0,20 mol/L. d) 0,30 mol/L. e) 0,60 mol/L. Comentários: A reação do hidróxido de sódio com o ácido fosfórico será dada por: 3𝑁𝑎𝑂𝐻 + 𝐻3𝑃𝑂4 → 𝑁𝑎3𝑃𝑂4 + 3𝐻2𝑂 Assim, a relação estequiométrica entre o hidróxido de sódio e o ácido fosfórico é de 3:1. Vamos calcular a quantidade de ácido fosfórico adicionado: 0,1𝑚𝑜𝑙 − − − −1𝐿 𝑥𝑚𝑜𝑙 − − − −0,04𝐿 𝑥 = 4 ⋅ 10−3𝑚𝑜𝑙 Assim, a quantidade de mols de hidróxido de sódio era de 𝑄 = 4 ⋅ 10−3 ⋅ 3 = 1,2 ⋅ 10−2𝑚𝑜𝑙, vamos calcular a concentração da solução inicial de 20mL: 1,2 ⋅ 10−2𝑚𝑜𝑙 − − − −0,02𝐿 𝑥𝑚𝑜𝑙 − − − −1𝐿 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 –SOLUÇÕES (2) 74 𝑥 = 0,6 𝑚𝑜𝑙 O que corresponde a alternativa E. Gabarito: E 33. (PUC Camp SP/2011) Percevejo e formiga indicam origem de drogas que entram no país Insetos encontrados dentro de pacotes de maconha poderão se tornar "informantes" policiais, indicando locais de plantio e possíveis rotas de distribuição da droga até os centros consumidores. A possibilidade foi testada por um pesquisador da UnB (Universidade de Brasília), que analisou 52 fragmentos de insetos contidos em 7,5 kg da droga prensada − oriundos de duas apreensões realizadas no Distrito Federal. Em sua pesquisa de mestrado, o biólogo Marcos Patrício Macedo conseguiu identificar uma espécie de formiga (Cephalotes pusillus) e duas de percevejo (Euschistus heros e Thyanta perditor) nos pacotes da droga. Ao cruzar os registros de ocorrência dos insetos com o mapa das principais áreas de cultivo de maconha na América do Sul (inclui regiões da Colômbia, da Bolívia, do Paraguai e do Nordeste do Brasil), ele afirma ter descoberto a origem provável da droga até o DF: o Paraguai No estudo, o pesquisador, que trabalha como perito da Polícia Civil, diz que as duas espécies de percevejo são pragas de monoculturas (soja, principalmente), mas uma delas não tem registros no Nordeste do Brasil "o que excluiria o chamado Polígono da Maconha, em Pernambuco, da lista de ‘suspeitos’". A espécie de formiga, por sua vez, não tem registro de ocorrência na Colômbia. (Folha Online, 13/05/2011) O ácido metanoico, presente no veneno das formigas, pode ser neutralizado pela reação representada por: Na titulação de 25,0 mL de uma solução de ácido metanoico 0,010 mol/L é necessário um volume, em mL, de NaOH 0,050 mol/L igual a a) 5 b) 10 c) 15 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 75 d) 20 e) 25 Comentários: Na reação apresentada, observa-se que a relação estequiométrica do ácido metanoico com o hidróxido de sódio é de 1:1, assim, a quantidade de base deve ser igual a quantidade de ácido. A quantidade de ácido é dada por 𝑄𝐻2𝐶𝑂2 = 0,01 ⋅ 0,025 = 2,5 ⋅ 10 −4𝑚𝑜𝑙, assim, o volume necessário de hidróxido de sódio pode ser obtido pela relação 𝑄𝑁𝑎𝑂𝐻 = 2,5 ⋅ 10 −4 = 𝑉 ⋅ 0,05, em que obtemos que 𝑉 = 0,005𝐿 = 5𝑚𝐿, que corresponde a alternativa A. Gabarito: A 34. (PUC RJ/2010) Na reação de neutralização de 40 mL de solução 1,5 mol L–1 de hidróxido de sódio com 60 mL de solução 1,0 mol L–1 de ácido clorídrico, é CORRETO afirmar que a concentração em quantidade de matéria (mol L– 1) de Na+ nos 100 mL resultantes da mistura das soluções é igual a: a) 0,2 b) 0,4 c) 0,6 d) 0,8 e) 1,2 Comentários: A quantidade de hidróxido de sódio é dada por 𝑄𝑁𝑎𝑂𝐻 = 1,5 ⋅ 0,04 = 0,06𝑚𝑜𝑙 e, portanto, a quantidade total de íons 𝑁𝑎+ é de 0,06𝑚𝑜𝑙. Esses íons estarão livres antes e depois da reação, pois o sal 𝑁𝑎𝐶𝑙 é bastante solúvel. Portanto, a concentração dos íons 𝑁𝑎+ é simplesmente calculada utilizando o total de íons adicionado na solução: 0,06𝑚𝑜𝑙 − − − −0,1𝐿 𝑥𝑚𝑜𝑙 − − − −1𝐿 𝑥 = 0,6 𝑚𝑜𝑙 Que corresponde a alternativa C. Gabarito: C 35. (PUC Camp SP/2010) Espinafre prejudica a absorção de ferro ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 76 Graças ao marinheiro Popeye, personagem que recorre a uma lata de espinafre quando precisa reunir forças para enfrentar o vilão Brutus, até as crianças pensam que a verdura é uma boa fonte de ferro. O que os pequenos e muitos adultos não sabem é que a disponibilidade desse mineral para o organismo é bastante limitada. "O ácido oxálico presente no espinafre forma sais insolúveis com o ferro e também com o cálcio, dificultando a absorção dos dois minerais", afirma a nutricionista Lara Cunha, da USP (Universidade de São Paulo). Segundo ela, a verdura contém muita fibra, vitaminas A, C e do complexo B, potássio e magnésio, além de ser considerada laxativa e diurética, mas não deve ser consumida por pessoas com deficiência de ferro ou propensão a formar cálculos renais, também devido ao grande teor de ácido oxálico. (http://www1.folha.uol.com.br/folha/comida/ult10005u374889.shtml) O ácido oxálico pode reagir com bases, segundo a equação: H2C2O4 (aq) + 2 NaOH (aq) → Na2C2O4 (aq) + 2 H2O ( l ) Considerando que 100 g de espinafre cru contém 294 mg de ácido oxálico, para neutralizar o ácido contido nessa quantidade de vegetal é necessário utilizar um volume, em mL, de NaOH 0,1 mol L−1, de, aproximadamente, Dados: Massas molares (g mol−1) H2C2O4 = 90 NaOH = 40 a) 3,2 b) 6,5 c) 32,5 d) 48,2 e) 65,3 Comentários: A quantidade de matéria presente em 100g de espinafre pode ser calculada da seguinte forma: 0,294𝑔 − − − −𝑥𝑚𝑜𝑙 90𝑔 − − − −1𝑚𝑜𝑙 𝑥 = 3,266 ⋅ 10−3𝑚𝑜𝑙 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 77 Pela estequiometria da reação, será necessária uma quantidade de 3,266 ⋅ 10−3 ⋅ 2 = 6,53 ⋅ 10−3𝑚𝑜𝑙 de 𝑁𝑎𝑂𝐻 para que ocorra a neutralização. Como a concentração é de 0,1mol/L, podemos obter o volume necessário da seguinte forma: 0,1𝑚𝑜𝑙 − − − −1𝐿 6,53 ⋅ 10−3𝑚𝑜𝑙 − − − −𝑥𝐿 𝑥 = 6,53 ⋅ 10−2𝐿 = 65,3𝑚𝐿 Que corresponde a alternativa E. Gabarito: E 36. (PUC RJ/2010) Considere duas soluções aquosas de ácido clorídrico e hidróxido de sódio cujas concentrações em quantidade de matéria são indicadas abaixo: [HCl] = 0,63 mol L–1 [NaOH] = 0,47 mol L–1. Ao se misturar 100 mL de cada uma das soluções, ocorre a reação de neutralização representada abaixo: HCl(aq) + NaOH(aq) H2O(l) + NaCl(aq) Com essas informações, está incorreto afirmar que a) hidróxido de sódio é o reagente limitante. b) Na+ e Cl– são íons espectadores. c) 0,047 mol de HCl reagem com 0,047 mol de NaOH e formam 0,047 mol de H2O(l). d) 0,016 mol de HCl não reagem. e) 0,063 mol de HCl reagem com 0,047 mol de NaOH e formam 0,063 mol de NaCl. Comentários: Analisando cada alternativa, temos: a) Correta. Como a relação estequiométrica entre o hidróxido de sódio e o ácido clorídrico é de 1:1, o volume das duas soluções é igual e a concentração da solução de ácido é maior, o hidróxido de sódio será o reagente limitante. → ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 78 b) Correta. Como o cloreto de sódio é um sal solúvel, os íons estarão livres no início e no final da reação e serão, então, espectadores. c) Correta. Como o hidróxido de sódio será o reagente limitante e a quantidade de hidróxido será dada por 𝑄𝑁𝑎𝑂𝐻 = 0,1 ⋅ 0,47 = 0,047𝑚𝑜𝑙, toda essa quantidade reagirá com o ácido e formará água com relação 1:1, em acordo com a afirmativa. d) Correta. Como discutido no item anterior, 0,047 𝑚𝑜𝑙 de ácido clorídrico reagirão e a quantidade total de ácido clorídrico é dada por 𝑄𝐻𝐶𝑙 = 0,1 ⋅ 0,63 = 0,063𝑚𝑜𝑙, assim, a quantidade restante de 0,063 − 0,047 = 0,016𝑚𝑜𝑙 não reagirá. e) Incorreta. Isso não ocorrerá, pois a relação estequiométrica entre o hidróxido de sódio e o ácido clorídrico é de 1:1, portanto, como só há 0,047 mols de hidróxido de sódio, apenas 0,047 mols de ácido clorídrico reagirão, formando 0,047 mols de cloreto de sódio. Gabarito: E 37. (PUC Camp SP/2009) O leite de caixinha e a saúde pública O escândalo do leite ganhou as manchetes dos jornais por conta das fraudes praticadas na produção do leite longa vida. Para se ter uma idéia, a adulteração envolve a adição de 8% em massa de compostos diversos, como água oxigenada, soda cáustica, ácido cítrico, citrato de sódio, sal e açúcar. A seguir, estão algumas dessas práticas: • Soro de queijo − é um subproduto da fabricação de diferentes tipos de queijo, obtido após a coagulação e precipitação da caseína. Nos países desenvolvidos, essesubproduto é desidratado e comercializado como soro em pó. No Brasil, é comercializado na forma líquida, sendo utilizado para fraudar o leite. • Soda cáustica − o leite apresenta uma acidez de 1,5 g/L a 1,8 g/L, expressa em ácido lático. Um leite ácido é impróprio para o tratamento térmico. Assim, num leite ácido é adicionado NaOH, soda cáustica, para regular a acidez. • Coliformes fecais − a determinação da população de coliformes fecais é utilizada como indicativo do grau de higiene do sistema de produção de produtos alimentícios. No caso do leite, a presença desses microorganismos produziriam rapidamente ácidos orgânicos e gás. Como conseqüência, seriam observados uma queda brusca de pH e estufamento precoce da embalagem. (Adaptado de Ismael de Mancilha. Jornal da USP. 3 a 9/12/2007. p2) Para 1,0 litro de leite contendo 2,0 g/L de ácido lático chegar à concentração de 1,8 g/L de acidez, é necessário adicionar um volume de NaOH 0,1 mol/L, em L, de, aproximadamente, a) 2,5 10−1 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 79 b) 1,0 10−1 c) 2,2 10−2 d) 5,2 10−3 e) 3,0 10−4 Comentários: O ácido lático, de fórmula 𝐶3𝐻6𝑂3 tem apenas um hidrogênio ionizável e tem massa molar de 90g/mol. Como só há um hidrogênio ionizável, a relação estequiométrica com o hidróxido será de 1:1, na reação de neutralização. Assim, vamos, primeiramente, calcular a quantidade de matéria de ácido lático presente em 2,0 − 1,8 = 0,2𝑔 de ácido lático: 90𝑔 − − − −1𝑚𝑜𝑙 0,2𝑔 − − − −𝑥𝑚𝑜𝑙 𝑥 = 2,22 ⋅ 10−3𝑚𝑜𝑙𝑠 Essa será a mesma quantidade que deverá haver na solução de hidróxido de sódio, como essa solução tem concentração 0,1mol/L, vamos calcular a quantidade de volume necessária para essa neutralização: 0,1 𝑚𝑜𝑙 − − − −1𝐿 2,22 ⋅ 10−3𝑚𝑜𝑙 − − − −𝑥𝐿 𝑥 = 2,22 ⋅ 10−2𝐿 Que corresponde a alternativa C. Gabarito: C 38. (PUC SP/2006) Os sais contendo o ânion nitrato ( ) são muito solúveis em água, independentemente do cátion presente no sistema. Já o ânion cloreto (Cl– ), apesar de bastante solúvel com a maioria dos cátions, forma substâncias insolúveis na presença dos cátions Ag+ , Pb2+ e Hg2+ . Em um béquer foram adicionados 20,0 mL de uma solução aquosa de cloreto de cálcio (CaCl2) de concentração 0,10 mol/L a 20,0 mL de uma solução aquosa de nitrato de prata (AgNO3) de concentração 0,20 mol/L. Após efetuada a mistura, pode-se afirmar que concentração de cada espécie na solução será: − 3NO ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 80 Comentários: Como o sal 𝐶𝑎(𝑁𝑂3)2 é muito solúvel, os íons 𝐶𝑎 +2 e 𝑁𝑂3 − estarão livres na solução, assim, podemos calcular sua concentração tomando a quantidade colocada desses íons. A quantidade de íons 𝐶𝑎+2 será igual a quantidade inicial de cloreto de cálcio, que é dada por 𝑄𝐶𝑎𝐶𝑙2 = 0,1 ⋅ 0,02 = 2 ⋅ 10 −3𝑚𝑜𝑙 . Agora, vamos calcular a concentração desse íon na solução final: 2 ⋅ 10−3𝑚𝑜𝑙𝑠 − − − −0,04𝐿 𝑥 𝑚𝑜𝑙 − − − −1𝐿 𝑥 = 0,05𝑚𝑜𝑙𝑠 Da mesma forma, podemos calcular a quantidade de 𝑁𝑂3 − como sendo igual a quantidade inicial de nitrato de prata 𝑄𝐴𝑔𝑁𝑂3 = 0,2 ⋅ 0,02 = 4 ⋅ 10 −3𝑚𝑜𝑙, e a concentração será calculada da seguinte forma: 4 ⋅ 10−3𝑚𝑜𝑙𝑠 − − − −0,04𝐿 𝑥 𝑚𝑜𝑙 − − − −1𝐿 𝑥 = 0,1𝑚𝑜𝑙𝑠 Para calcular a concentração de íons prata e cloreto, precisamos calcular a quantidade inicial de cada um e descobrir quanto reagirá e se tornará o sal insolúvel de cloreto de prata. A quantidade inicial de cloreto será igual ao dobro da quantidade de cálcio (pois o sal 𝐶𝑎𝐶𝑙2 possui o dobro de cloros que de cálcio), que, então, será de 𝑄𝐶𝑙− = 4 ⋅ 10 −3𝑚𝑜𝑙𝑠 e a quantidade de prata será igual a quantidade de nitrato, que, então, é de 𝑄𝐴𝑔+ = 4 ⋅ 10 −3𝑚𝑜𝑙𝑠. Como a quantidade de cloreto e íons prata é igual, os dois reagirão completamente e a quantidade de íons livres ao final dessa reação será desprezível para os dois íons. Após todas essas considerações, a alternativa correta será a do item A. Gabarito: A 39. (PUC MG/2006) O medicamento Pepsamar Gel, utilizado no combate à acidez estomacal, é uma suspensão de hidróxido de alumínio. Cada mL de Pepsamar Gel contém 0,06 g de hidróxido de alumínio. Assinale a massa de ácido clorídrico do suco gástrico que é neutralizada, quando uma pessoa ingere 6,50 mL desse medicamento, aproximadamente: a) 0,37 b) 0,55 c) 0,64 d) 0,73 Comentários: Primeiramente, vamos calcular a quantidade de matéria de hidróxido de alumínio em 6,5mL desse medicamento. A massa de hidróxido de alumínio será de 𝑚𝐴𝑙(𝑂𝐻)3 = 0,06 ⋅ 6,5 = 0,39𝑔, que corresponde a uma quantidade de matéria que pode ser obtida da seguinte forma, como a massa molar do hidróxido de alumínio é de 78g/mol, temos: 78𝑔 − − − −1𝑚𝑜𝑙 0,39𝑔 − − − − 𝑥 𝑚𝑜𝑙 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 81 𝑥 = 5 ⋅ 10−3𝑚𝑜𝑙 A reação entre o hidróxido de alumínio e o ácido clorídrico presente no suco gástrico é: 𝐴𝑙(𝑂𝐻)3 + 3𝐻𝐶𝑙 → 𝐴𝑙𝐶𝑙3 + 3𝐻2𝑂 Assim, a quantidade de matéria de ácido clorídrico é de 𝑄𝐻𝐶𝑙 = 5 ⋅ 10 −3 ⋅ 3 = 1,5 ⋅ 10−2𝑚𝑜𝑙𝑠, e a massa dessa quantidade é de 𝑚𝐻𝐶𝑙 = 1,5 ⋅ 10 −2 ⋅ 36,5 = 0,5475. Que corresponde a alternativa B. Gabarito: B 40. (UEA AM/2017) 100 mL de uma solução aquosa contendo 10 g de sacarose (açúcar comum) dissolvidos foram misturados com 100 mL de uma solução aquosa contendo 20 g desse açúcar dissolvidos. A concentração de sacarose na solução obtida, expressa em porcentagem (m/V), é a) 5%. b) 10%. c) 15%. d) 25%. e) 30%. Comentários: Os dados fornecidos pelo exercício foram: Volume da solução 1 = 100 mL ou 0,1 L (depois de dividir por 1000) Massa do soluto na solução 1 = 10 g Volume da solução 2 = 100 mL ou 0,1 L (depois de dividir por 1000) Massa do soluto na solução 2 = 20 g Os passos que devem ser seguidos são: 1º Passo: Calcular a massa na solução final. Para isso, utilizar os dados da solução na expressão abaixo: 𝑚1 (𝑛𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 1) + 𝑚1 (𝑛𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 2) = 𝑚1 (𝑛𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙) 10 + 20 = 𝑚1 (𝑛𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙) 30 𝑔 = 𝑚1 (𝑛𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙) 2º Passo: Calcular o volume da solução final. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 82 Para isso, basta somar os volumes das soluções misturadas: 𝑉𝐹 = 𝑉1 + 𝑉2 𝑉𝐹 = 100 + 100 𝑉𝐹 = 200 𝑚𝐿 3º Passo: Calcular a concentração da solução 1. Para isso, utilizar os dados da solução na expressão abaixo: 𝐶 = 𝑚1 𝑉 𝐶 = 30 0,2 𝐶 = 150 𝑔/𝐿 4º Passo: Calcular a porcentagem da solução final. Para calcular a porcentagem em massa, basta montar uma regra de três da seguinte forma: 150 g − − − − 1000 mL x g − − − − 100 mL 1000. 𝑥 = 100.150 𝑥 = 15000 1000 𝑥 = 15 % Gabarito: C 41. (UEA AM/2013) O buriti é uma das principais fontes de betacaroteno, substância que tem a propriedade de ser convertida pelo organismo humano em retinol, uma forma ativa da vitamina A. As estruturas dessas duas substâncias são: betacaroteno ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 83 retinol A acidez total titulável da polpa do buriti, expressa em mg de ácido cítrico/100 g de polpa é próxima de 2. Sabendo que o ácido cítrico é um ácido triprótico e considerando sua massa molar aproximadamente igual a 2 102 g/mol, calcula-se que o volume, em mL, de solução aquosa de NaOH 0,01 mol/L necessário para titular 100 g de polpa de buriti é igual a a) 3. b) 2. c) 5. d) 4. e) 1. Comentários: Se o ácido cítrico é triprótico, ou seja, ele tem 3 hidrogênios disponíveis para serem neutralizados pelo NaOH. Como o hidróxido de sódio é umabase com apenas uma hidroxila, precisa-se de 3 hidroxilas (ou 3 mols de NaOH) para neutralizar esse ácido. Sendo assim 1 mol de ácido cítrico (200 g/mol) reage com 3 mols de NaOH (40 g/mol), então, os 2 mg de ácido presente em 100 g de polpa de buriti reagem com um número de mols de NaOH igual a: 200 𝑔 𝑑𝑒 á𝑐𝑖𝑑𝑜 − − − − 3 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻 2 𝑚𝑔 𝑑𝑒 á𝑐𝑖𝑑𝑜 − − − − 𝑥 𝑚𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑥 = 0,03 𝑚𝑚𝑜𝑙 𝑜𝑢 3 ⋅ 10−5 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻 Se a concentração é de 0,01 (ou 10-2) mol/ L de NaOH, então, o volume necessário é igual a: 10−2 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻 − − − − 1 𝐿 3 ⋅ 10−5 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻 − − − − 𝑦 𝐿 𝑥 = 3 ⋅ 10−3 𝐿 𝑜𝑢 3 𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻 Gabarito: A 42. (UERJ/2007) Um medicamento, para ser administrado a um paciente, deve ser preparado como uma solução aquosa de concentração igual a 5%, em massa, de soluto. Dispondo-se do mesmo medicamento em uma solução duas vezes mais concentrada, esta deve ser diluída com água, até atingir o percentual desejado. OH ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 84 As massas de água na solução mais concentrada, e naquela obtida após a diluição, apresentam a seguinte razão: a) b) c) d) Comentários: Leitura da concentração: 10%, em massa, de soluto significa que em 100gramas de solução temos 10gramas de soluto, logo 90 gramas de solvente, neste caso água. A adição de água altera somente a quantidade de solvente, mas a massa de soluto fica 10gramas. Leitura da concentração: 5%, em massa, de soluto significa que em 100gramas de solução temos 5gramas de soluto ou que em 200gramas de solução temos 10gramas de soluto, que é a quantidade de soluto real e 190gramas de água o solvente. As massas de água na solução mais concentrada (10%) e naquela obtida após a diluição (5%), apresentam a seguinte razão: Relação = 90/190 = 9/19 Gabarito: C 43. (UERJ/2006) Uma suspensão de células animais em um meio isotônico adequado apresenta volume igual a 1 L e concentração total de íons sódio igual a 3,68 g/L. A esse sistema foram acrescentados 3 L de água destilada. Após o processo de diluição, a concentração total de íons sódio, em milimol/L, é de: a) 13,0 b) 16,0 c) 23,0 d) 40,0 Comentários: Fazemos uma diluição quando adicionamos mais solvente a uma solução já existente, de modo que a concentração da solução diminua. 7 5 9 5 19 9 15 7 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 85 Sabendo que a fórmula da concentração comum é dada pela divisão entre a massa do soluto pelo volume da solução, temos o seguinte: 𝑪𝟏. 𝑽𝟏 = 𝑪𝟐. 𝑽𝟐 Por meio dessa relação é possível determinar a concentração da solução final. Então: Primeiro precisamos passar a concentração dada em g/L para mol/L, assim: 1 mol Na − − − − 23 g x mol Na − − − − 3,68 g 23𝑥 = 3,68 𝑥 = 3,68 23 𝒙 = 𝟎, 𝟏𝟔 𝒎𝒐𝒍 Agora: 𝑪𝟏. 𝑽𝟏 = 𝑪𝟐. 𝑽𝟐 0,16 . 1 = 𝐶2 . 4 4𝐶2 = 0,16 𝐶2 = 0,16 4 𝑪𝟐 = 𝟎, 𝟎𝟒 𝒎𝒐𝒍 𝑳 𝒐𝒖 𝟒𝟎 𝒎𝒊𝒍𝒊𝒎𝒐𝒍 𝑳 Gabarito: D 44. (UERJ/2011) Observe, a seguir, a fórmula estrutural do ácido ascórbico, também conhecido como vitamina C: Para uma dieta saudável, recomenda-se a ingestão diária de 2,510–4 mol dessa vitamina, preferencialmente obtida de fontes naturais, como as frutas. Considere as seguintes concentrações de vitamina C: - polpa de morango: 704 mg.L–1; O OHHO OHO HO ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 86 - polpa de laranja: 528 mg.L–1. Um suco foi preparado com 100 mL de polpa de morango, 200 mL de polpa de laranja e 700 mL de água. A quantidade desse suco, em mililitros, que fornece a dose diária recomendada de vitamina C é: a) 250 b) 300 c) 500 d) 700 Comentários: O suco tem 100 mL de polpa de morango e sabemos que a poupa de morango tem concentração 0,704 g/L. Sendo assim poderemos calcular a quantidade de vitamina C presente nos 100 mL de polpa usados no suco: 0,704 g − − − − 1000 mL X − − − − 100 mL 𝑋 = 0,0704 g de vitamina C Agora faremos o mesmo com a polpa de laranja: 0,528 g − − − − 1000 mL Y − − − − 200 mL 𝑌 = 0,1056 g de vitamina C Somando as massas de vitamina C das duas polpas: 0,1056 + 0,0704 = 0,176𝑔 𝑑𝑒 𝑣𝑖𝑡𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎 𝐶 Essa quantidade (0,176g) está presente em todo o volume do suco (100 + 200 + 700 = 1000 mL). Então já temos a concentração de vitamina C no suco, que é 0,176 g/L. Agora devemos converter esse valor (0,176) de massa para mol. Para isso devemos saber a massa molar da vitamina C (C6H8O6): 12 · 6 + 1 · 8 + 16 · 6 = 176𝑔 𝑚𝑜𝑙 176g vit C − − − − 1 mol 0,176g vit C − − − − Z 𝑍 = 0,001 mol ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 87 Então a concentração de vit C no suco é 0,001 mol/L. Essa quantidade de mols é maior do que a recomendada (0,00025 mol). Então que volume de suco deve ser tomado para suprir essa necessidade recomendada? 0,001 mol vit C − − − − 1000 mL suco 0,00025 mol vit C − − − − V 𝑉 = 250 mL Então deve-se tomar 250 mL de suco para suprir a necessidade recomendada de vit C. Gabarito: A 45. (UERJ/2006) Para estudar os processos de diluição e mistura foram utilizados, inicialmente, três frascos contendo diferentes líquidos. A caracterização desses líquidos é apresentada na ilustração abaixo. A seguir, todo o conteúdo de cada um dos frascos foi transferido para um único recipiente. Considerando a aditividade de volumes e a ionização total dos ácidos, a mistura final apresentou uma concentração de íons H+, em mol·L−1, igual a: a) 0,60 b) 0,36 c) 0,24 d) 0,12 Comentários: O exercício fornece os seguintes dados: Volume de solução [HCl] =100 mL Concentração molar de solução [HCl] = 0,2 mol/L Volume de solução [HI] = 250 mL Concentração molar de solução [HI] = 0,4 mol/L Volume final (VF) 500 mL (resultante da soma entre os volumes das soluções misturadas) Para determinar a concentração na solução final, devemos realizar os seguintes passos: 1º Passo: Calcular a concentração em quantidade de matéria da solução de HCl (𝑀𝐹1) após a mistura. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 88 𝑀1 · 𝑉1 = 𝑀𝐹1 · 𝑉𝐹 0,2 · 100 = 𝑀𝐹1 · 500 20 = 𝑀𝐹1 · 500 𝑀𝐹1 = 20 500 𝑀𝐹1 = 0,04 𝑚𝑜𝑙/𝐿 (𝑎𝑝𝑟𝑜𝑥𝑖𝑚𝑎𝑑𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒) 2º Passo: Calcular a concentração em quantidade de matéria da solução de HI (𝑀𝐹2) após a mistura. 𝑀1 · 𝑉1 = 𝑀𝐹2 · 𝑉𝐹 0,4 · 250 = 𝑀𝐹2 · 500 100 = 𝑀𝐹2 · 100 𝑀𝐹2 = 100 500 𝑀𝐹2 = 0,2 𝑚𝑜𝑙/𝐿 3º Passo: Calcular a quantidade de cátions H+ na solução final. Para isso, devemos multiplicar a concentração em quantidade de matéria de cada solução pelo número átomos H+ em sua composição e, em seguida, somar: [𝐻+] = 1 · 0,04 + 1 · 0,2 [𝐻+] = 0,04 + 0,2 [𝐻+] = 0,24 𝑚𝑜𝑙/𝐿 Gabarito: C 46. (UERJ/2013) Em um laboratório, duas torneiras enchem dois recipientes, de mesmo volume V, com diferentes soluções aquosas. Observe os dados da tabela: O gráfico abaixo mostra a variação do volume do conteúdo em cada recipiente em função do tempo. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 89 Admita que as soluções depositadas em R1 e R2 até o instante t = 40 s tenham sido misturadas em um novo recipiente, formando uma solução neutra. Sabendo que a concentração inicial da solução ácida é igual a 0,10 mol.L–1, a concentração inicial da solução básica, em mol.L–1, corresponde a: a) 0,10 b) 0,15 c) 0,20 d) 0,25 Comentários: A reação entre o ácido clorídrico e o hidróxido de sódio é dada por: 𝐻𝐶𝑙 + 𝑁𝑎𝑂𝐻 → 𝑁𝑎𝐶𝑙 + 𝐻2𝑂 Nota-se que, no recipiente R2, que contém hidróxido de sódio,tem-se um tempo de enchimento de 60 s para completar um volume V. Como tem-se o gráfico de uma reta, uma regra de três simples mostra o volume de hidróxido de sódio em 40 s (tempo que atinge o volume V em R1). Portanto, o volume de hidróxido de sódio é dado por: 𝑉 𝐿 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻 − − − − 60 𝑠 𝑥 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻 − − − − 40 𝑠 𝑥 = 2 3 𝑉 𝐿 Como 1 mol de ácido reage com 1 mol de base, então, tem-se que o número de mols de HCl é igual ao de NaOH. Portanto, uma solução de V de HCl a 0,01 mol/L tem: 0,01 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐻𝐶𝑙 − − − − 1 𝐿 𝑦 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐻𝐶𝑙 − − − − 𝑉 𝐿 𝑦 = 0,01 ⋅ 𝑉 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐻𝐶𝑙 Portanto, 0,01V mol de NaOH a um volume de 2/3V L equivale a uma concentração de: 0,01 𝑉 𝑚𝑜𝑙 2 3 𝑉 𝐿 = 0,15 𝑚𝑜𝑙 𝐿 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻 Gabarito: B ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 90 47. (UERJ/2009) A composição do leite colocado à venda para consumo humano pode ser, eventualmente, adulterada. Um dos processos de adulteração consiste na adição de hidróxido de sódio para reduzir a acidez causada pelo ácido láctico formado pela ação de microrganismos. A equação química abaixo representa o processo de neutralização desse ácido pelo hidróxido de sódio. Considere uma concentração de 1,8 gL–1 de ácido láctico em um lote de 500 L de leite. Para neutralizar completamente todo o ácido contido nesse lote, utiliza-se um volume, em litros, de solução aquosa de hidróxido de sódio de concentração 0,5 molL–1, correspondente a: a) 20 b) 40 c) 60 d) 80 Comentários: Primeiramente, é válido determinar que a fórmula molecular do ácido lático é . Assim, sua massa molar equivale a : (3 x 12) + (6 x 1) + (16 x 3) = 90 g/mol Se havia 500 L de uma solução de 1,8 g/L, o conteúdo de ácido lático ,em gramas, era de: 500 x 1,8 = 900 g. Assim, correspondendo a : 90 g − − − − 1 mol 900 g − − − − x x = 10 mols de ácido lático Portanto seguindo o padrão de proporcionalidade da reação de neutralização entre ácido e base( 1 : 1), temos que a quantidade necessária de NaOH para neutralizar o ácido é de 10 mols. Logo, V = 20 L OH OH O + NaOH OH O-Na+ O + H2O ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 91 Gabarito: A 48. (UFPR/2005) Ao se misturar 100 mL de solução aquosa 0,15 mol.L-1 de cloreto de potássio com 150 mL de solução aquosa 0,15 mol.L-1 de cloreto de sódio, a solução resultante apresentará, respectivamente, as seguintes concentrações de Na+, K+ e Cl-: a) 0,09 mol.L-1 , 0,06 mol.L-1, 0,15 mol.L-1 b) 0,05 mol.L-1 , 0,06 mol.L-1, 1,1 mol.L-1 c) 0,06 mol.L-1 , 0,09 mol.L-1, 0,15 mol.L-1 d) 0,09 mol.L-1 , 0,09 mol.L-1, 0,09 mol.L-1 e) 0,15 mol.L-1 , 0,15 mol.L-1, 0,30 mol.L-1 Comentários: A mistura final possui 250 mL (ou 0,25 L). Com isso, o número de mols contidos em 100 mL (ou 0,1 L) de KCl 0,15 mol/L é dado por: 0,15 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐾𝐶𝑙 − − − − 1 𝐿 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐾𝐶𝑙 − − − − 0,1 𝐿 𝑥 = 0,015 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐾𝐶𝑙 O cloreto de potássio forma íons cloro e potássio na proporção de 1:1:1 da seguinte maneira: 𝐾𝐶𝑙 → 𝐾+ + 𝐶𝑙− Logo, tem-se 0,015 mol de K+ e Cl-. O número de mols contidos em 150 mL (0,15 L) de NaCl 0,15 mol/L é de: 0,15 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 − − − − 1 𝐿 𝑦 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 − − − − 0,15 𝐿 𝑦 = 0,0225 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 Da mesma forma, o cloreto de sódio forma íons cloro e sódio na proporção de 1:1:1 da seguinte maneira: 𝑁𝑎𝐶𝑙 → 𝑁𝑎+ + 𝐶𝑙− Logo, tem-se 0,0225 mol de Na+ e Cl-. O número de mols total do Cl- é igual a: 0,015 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝑙− + 0,0225 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝑙− = 0,0375 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝑙− Portanto, a concentração das espécies é dada por: [𝑁𝑎+] = 0,0225 𝑚𝑜𝑙 0,25 𝐿 = 0,09 𝑚𝑜𝑙/𝐿 [𝐾+] = 0,015 𝑚𝑜𝑙 0,25 𝐿 = 0,06 𝑚𝑜𝑙/𝐿 [𝐶𝑙−] = 0,0375 𝑚𝑜𝑙 0,25 𝐿 = 0,15 𝑚𝑜𝑙/𝐿 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 92 Gabarito: A 49. (UFU MG/2001) Soluções aquosas de HCl e de CH3COOH, ambos em concentração 0,1 mol/L, apresentam [H+] livre iguais a 0,1 e 1,34x10-3 mol/L, respectivamente. Para a neutralização completa de 10 mL das soluções de HCl e de CH3COOH com solução de NaOH 0,05 mol/L, serão gastos, respectivamente, a) 20 mL e 0,268 mL. b) 20 mL e 20 mL. c) 10 mL e 1,07 mL. d) 5 mL e 0,268 mL. Comentários: Para neutralizar o HCl: 𝑛𝐻+ = 0,1 𝑚𝑜𝑙 𝐿 · 0,010 𝐿 = 10−3 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐻+ 𝑁𝑎𝑂𝐻 + 𝐻+ → 𝑁𝑎+ + 𝐻2𝑂 (1 mol de ácido para 1 mol de base) 1 mol − − − − 1 mol x − − − − 10−3 mol 𝑥 = 10−3 𝑚𝑜𝑙 𝑉 = 𝑛 𝑀 = 10−3𝑚𝑜𝑙 0,05 𝑚𝑜𝑙 𝐿 = 2.10−2 𝐿 = 20 𝑚𝐿 Para o ácido acético: 𝑛𝐻+ = 1,34 · 10 −3 𝑚𝑜𝑙 𝐿 · 0,010 𝐿 = 1,34 · 10−5 𝐻+ + 𝑁𝑎𝑂𝐻 → 𝑁𝑎+ + 𝐻2𝑂 (1 mol de ácido para 1 mol de base) 1mol − − − − 1 mol 1,34 · 10−5 − − − − 𝑦 𝑦 = 1,34 · 10−5 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑉 = 𝑛 𝑀𝑜𝑙𝑎𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 = 1,34 · 10−5 0,05 𝑚𝑜𝑙/𝐿 1,34 .10−5 0,05 𝑚𝑜𝑙/𝐿 = 2,68 · 10−4 𝐿 = 0,268 𝑚𝐿 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 93 Gabarito: A 50. (ENEM/2019) Nos municípios onde foi detectada a resistência do Aedes aegypti, o larvicida tradicional será substituído por outro com concentração de 10% (v/v) de um novo princípio ativo. A vantagem desse segundo larvicida é que uma pequena quantidade da emulsão apresenta alta capacidade de atuação, o que permitirá a condução de baixo volume de larvicida pelo agente de combate às endemias. Para evitar erros de manipulação, esse novo larvicida será fornecido em frascos plásticos e, para uso em campo, todo o seu conteúdo deve ser diluído em água até o volume final de um litro. O objetivo é obter uma concentração final de 2% em volume do princípio ativo. Que volume de larvicida deve conter o frasco plástico? a) 10 mL b) 50 mL c) 100 mL d) 200 mL e) 500 mL Comentários: Aplicando a fórmula da diluição, pois a transformação necessária é adicionar água para diminuir a concentração de 10% para 2% e obter 1 litro ao final do procedimento: 𝐶𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 ∙ 𝑉𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 𝐶𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 ∙ 𝑉𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 10% ∙ 𝑉𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 2% ∙ 1 𝐿 𝑉𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 0,2 𝐿 = 200 𝑚𝐿 Gabarito: D 51. (ENEM/2019) Um dos parâmetros de controle de qualidade de polpas de frutas destinadas ao consumo como bebida é a acidez total expressa em ácido cítrico, que corresponde à massa dessa substância em 100 gramas de polpa de fruta. O ácido cítrico é uma molécula orgânica que apresenta três hidrogênios ionizáveis (ácido triprótico) e massa molar 192 g mol–1. O quadro indica o valor mínimo desse parâmetro de qualidade para polpas comerciais de algumas frutas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 94 A acidez total expressa em ácido cítrico de uma amostra comercial de polpa de fruta foi determinada. No procedimento, adicionou-se água destilada a 2,2 g da amostra e, após a solubilização do ácido cítrico, o sólido remanescente foi filtrado. A solução obtida foi titulada com solução de hidróxido de sódio 0,01 mol L–1, em que se consumiram 24 mL da solução básica (titulante). BRASIL. Ministério da Agricultura e do Abastecimento. Instrução normativa n. 1, de 7 de janeiro de 2000. Disponível em: www.agricultura.gov.br. Acesso em: 9 maio 2019 (adaptado). Entre as listadas, a amostra analisada pode ser de qual polpa de fruta? a) Apenas caju. b) Apenas maracujá. c) Caju ou graviola. d) Acerola ou cupuaçu. e) Cupuaçu ou graviola. Comentários: A quantidade de ácido cítrico foi determinada por titulação com a solução de hidróxido de sódio a 0,01 mol/L, sendo gastos 24 mL desta solução. O ácido cítrico libera 3H+ por molécula, portanto, uma molécula de ácido cítrico reage com 3 fórmulas de NaOH. 𝐾á𝑐𝑖𝑑𝑜 ∙ 𝑀á𝑐𝑖𝑑𝑜 ∙ 𝑉á𝑐𝑖𝑑𝑜 = 𝐾𝑏𝑎𝑠𝑒 ∙𝑀𝑏𝑎𝑠𝑒 ∙ 𝑉𝑏𝑎𝑠𝑒 Sabe-se que: 𝑀á𝑐𝑖𝑑𝑜 ∙ 𝑉á𝑐𝑖𝑑𝑜 = 𝑛á𝑐𝑖𝑑𝑜 3 ∙ 𝑛á𝑐𝑖𝑑𝑜 = 1 ∙ 0,01 𝑚𝑜𝑙 ∙ 𝐿 −1 ∙ 0,024 𝐿 𝑛á𝑐𝑖𝑑𝑜 = 8 ∙ 10 −5 𝑚𝑜𝑙 ∙ 𝐿−1 A quantidade, em mol, de ácido cítrico presente em 2,2 g de amostra é de 8 ∙ 10-5 mol, assim calcula-se a quantidade, em massa, presente em 100 g da amostra: 2,2 𝑔 − − − − 8 ∙ 10−5 𝑚𝑜𝑙 100 𝑔 − − − − 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑥 = 3,63 ∙ 10−3 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑐í𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 𝑒𝑚 100 𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 95 A massa molar do ácido cítrico é igual a 192 g∙mol-1, portanto: 3,63 ∙ 10−3𝑚𝑜𝑙 ∙ 192 𝑔 1 𝑚𝑜𝑙 = 0,69 𝑔 𝑑𝑒 á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑝𝑜𝑟 100 𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 A quantidade máxima de vitamina C é de 0,69, portanto, as amostras possíveis são graviola e caju. Gabarito: C 52. (ENEM/2019) O vinagre é um produto alimentício resultante da fermentação do vinho que, de acordo com a legislação nacional, deve apresentar um teor mínimo de ácido acético (CH3COOH) de 4% (v/v). Uma empresa está desenvolvendo um kit para que a inspeção sanitária seja capaz de determinar se alíquotas de 1 mL de amostras de vinagre estão de acordo com a legislação. Esse kit é composto por uma ampola que contém uma solução aquosa de Ca(OH)2 0,1 mol/L e um indicador que faz com que a solução fique cor-de-rosa, se estiver básica, e incolor, se estiver neutra ou ácida. Considere a densidade do ácido acético igual a 1,10 g/cm3, a massa molar do ácido acético igual a 60 g/mol e a massa molar do hidróxido de cálcio igual a 74 g/mol. Qual é o valor mais próximo para o volume de solução de Ca(OH)2, em ml, que deve estar contido em cada ampola do kit para garantir a determinação da regularidade da amostra testada? a) 3,7 b) 6,6 c) 7,3 d) 25 e) 36 Comentários: 1) Calcula-se a quantidade, em mol, de ácido acético presente em 1mL (4% (v/v) da amostra: 1 𝑚𝐿 ∙ 4 100 = 0,04 𝑚𝐿 𝑑𝑒 á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑐é𝑡𝑖𝑐𝑜 0,04 𝑚𝐿 𝑑𝑒 á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑐é𝑡𝑖𝑐𝑜 ∙ 1,10 𝑔 𝑚𝐿 = 0,044 𝑔 𝑑𝑒 á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑐é𝑡𝑖𝑐𝑜 60 𝑔 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑐é𝑡𝑖𝑐𝑜 0,044 𝑔 − − − − 𝑥 𝑔 𝑑𝑒 á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑐é𝑡𝑖𝑐𝑜 𝑥 = 7,3 ∙ 10−4 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑐é𝑡𝑖𝑐𝑜 2) Calcula-se o volume da solução de Ca(OH)2 de 0,1 mol/L necessária para reagir com 7,3 ∙10-4 mol de ácido acético: 𝐾á𝑐𝑖𝑑𝑜 ∙ 𝑀á𝑐𝑖𝑑𝑜 ∙ 𝑉á𝑐𝑖𝑑𝑜 = 𝐾𝑏𝑎𝑠𝑒 ∙ 𝑀𝑏𝑎𝑠𝑒 ∙ 𝑉𝑏𝑎𝑠𝑒 Sabe-se que: 𝑀á𝑐𝑖𝑑𝑜 ∙ 𝑉á𝑐𝑖𝑑𝑜 = 𝑛á𝑐𝑖𝑑𝑜 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 96 1 ∙ 7,3 ∙ 10−4 𝑚𝑜𝑙 = 2 ∙ 0,1 𝑚𝑜𝑙 ∙ 𝐿−1 ∙ 𝑉𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑉𝑏𝑎𝑠𝑒 = 36,5 ∙ 10 −4 𝐿 = 3,65 ∙ 10−3 𝑚𝐿 ≈ 3,70 𝑚𝐿 Gabarito: A 53. (ENEM/2019) Laboratórios de química geram como subprodutos substâncias ou misturas que, quando não têm mais utilidade nesses locais, são consideradas resíduos químicos. Para o descarte na rede de esgoto, o resíduo deve ser neutro, livre de solventes inflamáveis e elementos tóxicos como Pb, Cr e Hg. Uma possibilidade é fazer uma mistura de dois resíduos para obter um material que apresente as características necessárias para o descarte. Considere que um laboratório disponha de frascos de volumes iguais cheios dos resíduos, listados no quadro. Qual combinação de resíduos poderá ser descartada na rede de esgotos? a) I e II b) II e III c) II e IV d) V e VI e) IV e VI Comentários: Julgando os itens, tem-se: a) Errado. Ocorre neutralização total do ácido e da base, porém, são formados íons CrO42-. Segundo o texto, não é permitido o descarte de metais como o cromo. b) Errado. Não ocorre neutralização total do ácido e da base, porque a concentração da base monoprótica é o dobro da concentração do ácido monoprótico. c) Certo. Ocorre neutralização total entre essas duas substâncias. A concentração de OH- é igual a concentração do H+, ambos são iguais a 0,2 mol/L. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 97 d) Errado. Não ocorre neutralização total do ácido e do sal de caráter básico, porque a concentração do ácido monoprótico é o dobro da concentração do sal de caráter básico. e) Errado. Não ocorre neutralização total do ácido e do sal de caráter básico, porque a concentração do ácido diprótico é o dobro da concentração do sal de caráter básico. Gabarito: C 54. (ENEM/2015) O vinagre vem sendo usado desde a Antiguidade como conservante de alimentos, bem como agente de limpeza e condimento. Um dos principais componentes do vinagre é o ácido acético (massa molar 60 g/mol), cuja faixa de concentração deve se situar entre 4% a 6% (m/v). Em um teste de controle de qualidade foram analisadas cinco marcas de diferentes vinagres, e as concentrações de ácido acético, em mol/L, se encontram no quadro. RIZZON, L. A. Sistema de produção de vinagre. Disponível em: www.sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br. Acesso em: 14 ago. 2012 (adaptado). A amostra de vinagre que se encontra dentro do limite de concentração tolerado é a a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5. Comentários: Convertendo as concentrações 4% e 6% para mol/L, tem-se: 4% (m/v) de ácido acético 6% (m/v) de ácido acético 4% (m/v) = 4 g/100 mL = 40 g/1000 mL = 40 g/L 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎çã𝑜 = 40 𝑔/𝐿 60 𝑔/𝑚𝑜𝑙 = 0,67 𝑚𝑜𝑙/𝐿 6% (m/v) = 6 g/100 mL = 60 g/1000 mL = 60 g/L 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎çã𝑜 = 60 𝑔/𝐿 60 𝑔/𝑚𝑜𝑙 = 1,0 𝑚𝑜𝑙/𝐿 A única solução que se encontra entre 0,67 mol/L e 1,0 mol/L é a solução 5. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 98 Gabarito: E 55. (ENEM/2011) O peróxido de hidrogênio é comumente utilizado como antisséptico e alvejante. Também pode ser empregado em trabalhos de restauração de quadros enegrecidos e no clareamento de dentes. Na presença de soluções ácidas de oxidantes, como o permanganato de potássio, este óxido decompõe-se, conforme a equação a seguir: 5 H2O2 (aq) + 2 KMnO4 (aq) + 3 H2SO4 (aq) → 5 O2 (g) + 2 MnSO4 (aq) + K2SO4 (aq) + 8 H2O (l) ROCHA-FILHO, R. C. R.; SILVA, R. R. Introdução aos Cálculos da Química. São Paulo: McGraw-Hill, 1992. De acordo com a estequiometria da reação descrita, a quantidade de permanganato de potássio necessária para reagir completamente com 20,0 mL de uma solução 0,1 mol/L de peróxido de hidrogênio é igual a a) 2,0×100 mol. b) 2,0×10–3 mol. c) 8,0×10–1 mol. d) 8,0×10–4 mol. e) 5,0×10–3 mol. Comentários: A solução de peróxido de hidrogênio (H2O2) possui 0,1 mol/L de concentração molar, ou seja, em 1L (ou 1000 mL), tem-se 0,1 mol. Então, em 20 mL, tem-se: 0,1 𝑚𝑜𝑙 𝐻2𝑂2 − − − − 1000 𝑚𝐿 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐻2𝑂2 − − − − 20 𝑚𝐿 𝑥 = 0,002 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐻2𝑂2 Segundo a estequiometria da reação, 5 mols de peróxido de hidrogênio reagem com 2 mols de permanganato de potássio, logo, o número de mols do sal é dado por: 5 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 𝐻2𝑂2 − − − − 2 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 𝐾𝑀𝑛𝑂4 0,002 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐻2𝑂2 − − − − 𝑦 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐾𝑀𝑛𝑂4 5 𝑚𝑜𝑙𝑠 ⋅ 𝑦 𝑚𝑜𝑙 = 2 𝑚𝑜𝑙𝑠 ⋅ 0,002 𝑚𝑜𝑙 𝑦 = 0,0008 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐾𝑀𝑛𝑂4 𝑦 = 8 ⋅ 10−4 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐾𝑀𝑛𝑂4 Gabarito: D ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 99 56. (ENEM/2009) Os exageros do final de semana podem levar o indivíduo a um quadro de azia. A azia pode ser descrita como uma sensação de queimação no estômago, provocada pelo desbalanceamento do pH estomacal (excesso de ácido clorídrico). Um dos antiácidos comumente empregados no combate à azia é o leite de magnésia. O leite de magnésia possui 64.8 g de hidróxido de magnésio (Mg(OH)2) por litro da solução. Qual a quantidade de ácido neutralizado ao se ingerir 9 mL de leite de magnésia? Dados: Massas molares (em g mol–1): Mg = 24,3; Cl = 35,4; O = 16; H = 1. a) 20 mol. b) 0,58 mol. c) 0,2 mol. d) 0,02 mol. e) 0,01 mol. Comentários: Em 1L de solução, tem-se 64,8g de hidróxido de magnésio (Mg(OH)2), cuja massa molar é de 58,3 g/mol, então, o número de mols na solução é de: 58,3 𝑔 𝑑𝑒 𝑀𝑔(𝑂𝐻)2 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 64,8 𝑔 𝑑𝑒 𝑀𝑔(𝑂𝐻)2 − − − − 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑥 = 1,11 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑀𝑔(𝑂𝐻)2 𝑒𝑚 1 𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 Como a solução tem 9 mL, e em 1 L (ou 1000 mL) tem-se 1,11 mol de hidróxido magnésio, então, o número de mols nessa amostra é de: 1,11 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑀𝑔(𝑂𝐻)2 − − − − 1000 𝑚𝐿 𝑦 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑀𝑔(𝑂𝐻)2 − − − − 9 𝑚𝐿 𝑦 ≅ 0,01 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑀𝑔(𝑂𝐻)2 A reação do ácido clorídrico com o hidróxido de magnésio é dada por: 2𝐻𝐶𝑙 + 𝑀𝑔(𝑂𝐻)2 → 𝑀𝑔𝐶𝑙2 + 2𝐻2𝑂 Pela estequiometria da reação, tem-se que 1 mol de Mg(OH)2 reage para 2 mols de HCl, então, o número de mols do ácido é o dobro da base. Como o número de mols de Mg(OH)2 é de 0,01, então, o número de mols (n) de HCl é de: 𝑛𝐻𝐶𝑙 = 2 ⋅ 𝑛𝑀𝑔(𝑂𝐻)2 𝑛𝐻𝐶𝑙 = 2 ⋅ 0,01 𝑚𝑜𝑙 = 0,02 𝑚𝑜𝑙 Gabarito: D ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 100 57. (UNICAMP SP/2021) O aumento dos casos da Covid-19 provocou a escassez de álcool etílico em gel no comércio, o que fez a população buscar outros tipos de álcool para se prevenir. No entanto, as opções de álcool disponíveis não eram eficazes. O recomendado é o álcool 70º INPM (% massa/massa). As opções de álcool disponíveis comercialmente à época da escassez aparecem na tabela abaixo. Para produzir álcool 70º INPM a partir dos outros tipos disponíveis comercialmente, uma opção possível seria misturar a) álcool para limpeza com álcool hidratado, utilizando maior quantidade de álcool para limpeza. b) álcool combustível com o álcool absoluto, utilizando maior quantidade de álcool combustível. c) álcool absoluto com álcool hidratado, utilizando maior quantidade de álcool absoluto. d) álcool para limpeza com álcool hidratado, utilizando maior quantidade de álcool hidratado. Comentários: Para produzir o álcool no teor desejado de 70%, é necessário reunir uma mistura com teor alcóolico superior e outra com teor alcoólico inferior. Portanto, as misturas descritas nos itens B e C são inviáveis. É possível, portanto, produzir o álcool 70% misturando-se o álcool para limpeza com o álcool hidratado, como preconizado pelos itens A e D. Caso esses dois fossem misturados na proporção de 50% cada um, chegaríamos a um teor alcóolico final de: 𝜏 = 92,6 + 46 2 = 138,6 2 = 69,3% Portanto, para se obter o teor alcóolico desejado, devemos inserir um teor ligeiramente superior de álcool hidratado, a fim de que o teor alcóolico atinja 70%. Obs.: Vale notar que o álcool vendido comercialmente como desinfetante é 70% em volume, ou 70 °GL, e não 70% em massa, como citado pelo enunciado. Gabarito: D 58. (FUVEST SP/2020) Os chamados “remédios homeopáticos” são produzidos seguindo a farmacotécnica homeopática, que se baseia em diluições sequenciais de determinados compostos naturais. A dosagem utilizada desses produtos é da ordem de poucos mL. Uma das técnicas de diluição homeopática é chamada de diluição ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 101 centesimal (CH), ou seja, uma parte da solução é diluída em 99 partes de solvente e a solução resultante é homogeneizada (ver esquema). Alguns desses produtos homeopáticos são produzidos com até 200 diluições centesimais sequenciais (200CH). Considerando uma solução de partida de 100 mL com concentração 1 mol/L de princípio ativo, a partir de qual diluição centesimal a solução passa a não ter, em média, nem mesmo uma molécula do princípio ativo? a) 12ª diluição (12CH). b) 24ª diluição (24CH). c) 51ª diluição (51CH). d) 99ª diluição (99CH). e) 200ª diluição (200CH). Note e adote: Número de Avogadro = 6 1023. Comentários: A quantidade de soluto não é alterada, apenas aumenta-se a proporção de solvente na mistura na ordem de cem vezes mais. Logo, a concentração do soluto é calculada por: 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎çã𝑜 = 1 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒 𝑑𝑜 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 (100 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒𝑠 𝑑𝑜 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜)𝑛 Sendo n o número de diluições realizadas. Portanto, [ ] = 6 · 1023𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 (102)𝑛 Quando n for igual a 12, tem-se que a quantidade diluída é maior que o número de Avogadro: [ ] = 6 · 1023𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 (102)12 = 6 · 1023𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 1024 < 1 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 102 Assim, para diluições a partir de 12 (12CH), é possível que não contenha mais partículas dentro do recipiente. Gabarito: A 59. (FUVEST SP/2012) Água e etanol misturam-se completamente, em quaisquer proporções. Observa-se que o volume final da mistura é menor do que a soma dos volumes de etanol e de água empregados para prepará-la. O gráfico a seguir mostra como a densidade varia em função da porcentagem de etanol (em volume) empregado para preparar a mistura (densidades medidas a 20 ºC). Se 50 mL de etanol forem misturados a 50 mL de água, a 20 ºC, o volume da mistura resultante, a essa mesma temperatura, será de, aproximadamente, a) 76 mL b) 79 mL c) 86 mL d) 89 mL e) 96 mL Comentários: Essa é uma questão muito difícil. Porém, devido às alternativas, seria possível respondê-la de maneira incorreta e ainda assim acertar. Se o enunciado tivesse incluído 93 mL entre as alternativas, muita gente marcaria. Portanto, fique de olho nessa resolução, pois, da próxima vez, o examinador pode se atentar a esse detalhe. Como foram misturados volumes iguais de água e etanol, o percentual de etanol (em volume) na solução é igual a 50%. Dessa forma, podemos buscar no gráfico a densidade correspondente à mistura com 50% de volume em etanol. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 103 Observe que a densidade é ligeiramente superior a 0,90. Suponhamos que seja igual a 0,93. Agora, vamos calcular as massas de etanol e água que foram colocadas. A densidade do etanol puro foi fornecida no gráfico – basta olhar o percentual de 100% de etanol em volume, obtendo o valor 0,78. Já para a água, basta olhar o ponto do gráfico em que o percentual de etanol é nulo, obtendo o valor 1,00. Pela fórmula da densidade, podemos escrever: 𝑑 = 𝑚 𝑉 ∴ 𝑚 = 𝑑𝑉 Assim, podemos calcular as massas 𝑚𝑒𝑡𝑎𝑛𝑜𝑙 = 𝑑𝑒𝑡𝑎𝑛𝑜𝑙𝑉𝑒𝑡𝑎𝑛𝑜𝑙 = 0,78.50 = 39 𝑔 𝑚á𝑔𝑢𝑎 = 𝑑á𝑔𝑢𝑎𝑉á𝑔𝑢𝑎 = 1,00.50 = 50 𝑔 Portanto, a massa total da mistura é a soma das massas dos seus componentes: 𝑚 = 𝑚á𝑔𝑢𝑎 + 𝑚𝑒𝑡𝑎𝑛𝑜𝑙 = 50 + 39 = 89 𝑔 Por fim, podemos obter o volume correspondente à mistura através de sua densidade que foi obtido no gráfico. 𝑑 = 𝑚 𝑉 ∴ 𝑉 = 𝑚 𝑑 = 89 0,93 ≅ 96 𝑚𝐿 Gabarito: E 60. (FUVEST SP/2014) Uma usina de reciclagem de plástico recebeu um lote de raspas de 2 tipos de plásticos, um deles com densidade 1,10 kg/L e outro com densidade 1,14 kg/L. Para efetuar a separação dos dois tipos de plásticos, foi necessário preparar 1000 L de uma solução de densidade apropriada, misturando-se volumes adequados de água (densidade = 1,00 kg/L) e de uma solução aquosa de NaCl, disponível no almoxarifado da usina, de densidade 1,25 kg/L. Esses volumes, em litros, podem ser, respectivamente, a) 900 e 100. b) 800 e 200. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 104 c) 500 e 500. d) 200 e 800. e) 100 e 900. Comentários: Podemos separar os dois plásticos pelo processo de flotação, que consiste em colocar a mistura em um líquido de densidade intermediária entre os dois. Dessa forma, o plástico mais denso afunda e o menos denso flutua. Para isso, devemos criar uma solução aquosa de cloreto de sódio que tenha densidade entre 1,10 kg/L e 1,14 kg/L. Seja x o percentual em volume da solução aquosa de NaCl que é misturada à água destilada. 1,10 < 𝑑 < 1,14 1,10 < (1 − 𝑥). 1 + 𝑥. 1,25 < 1,14 Podemossubtrair 1 dos três lados da inequação: 1,10 − 1 < −𝑥 + 𝑥. 1,25 < 1,14 − 1 0,10 < 0,25. 𝑥 < 0,14 Agora, basta dividir todos os lados da equação por 0,25. 0,10 0,25 < 𝑥 < 0,14 0,25 Façamos as contas. 0,40 < 𝑥 < 0,52 Como x é o percentual em volume da solução de NaCl que deve ser adicionado e o volume total da solução é igual a 1000 litros, concluímos que o volume que deve ser adicionado da solução de cloreto de sódio se situa entre 400 e 520 litros. Dessa forma, a única opção que se enquadra nessa condição é aquela que envolve 500 litros da solução aquosa de cloreto de sódio. Gabarito: C 61. (FUVEST SP/2018) Um dos parâmetros que determina a qualidade do azeite de oliva é sua acidez, normalmente expressa na embalagem na forma de porcentagem, e que pode ser associada diretamente ao teor de ácido oleico em sua composição. Uma amostra de 20,00 g de um azeite comercial foi adicionada a 100 mL de uma solução contendo etanol e etoxietano (dietiléter), 1:1 em volume, com o indicador fenolftaleína. Sob constante agitação, titulou- se com uma solução etanólica contendo KOH 0,020 mol/L até a ________________ total. Para essa amostra, usaram-se 35,0 mL de base, o que permite concluir que se trata de um azeite tipo ________________. As palavras que completam corretamente as lacunas são: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 105 a) oxidação; semifino. b) neutralização; virgem fino. c) oxidação, virgem fino. d) neutralização; extra virgem. e) neutralização, semifino. Note e adote: Classificação de azeites por acidez (em %, massa do ácido oleico por 100 g de azeite): Ácido oleico (ácido octadec-9-enoico) Fórmula: C18H34O2 Massa molar = 282,5 g mol–1 Comentários: A reação de um ácido com uma base é classificada como reação de neutralização ou salificação. O ácido oleico contido no azeite apresenta 1 H+ ionizável em sua fórmula, enquanto o hidróxido de potássio apresenta 1 OH- dissociável em sua fórmula. Sabendo disso, aplica-se a equação de titulação para a determinação da concentração em mol/L do ácido oleico presente no azeite. 𝐾á𝑐𝑖𝑑𝑜 · 𝑀á𝑐𝑖𝑑𝑜 · 𝑉á𝑐𝑖𝑑𝑜 = 𝐾𝑏𝑎𝑠𝑒 · 𝑀𝑏𝑎𝑠𝑒 · 𝑉𝑏𝑎𝑠𝑒 1 · 𝑀á𝑐𝑖𝑑𝑜 · 100 𝑚𝐿 = 1 · 0,020 𝑚𝑜𝑙/𝐿 · 35,0 𝑚𝐿 𝑀á𝑐𝑖𝑑𝑜 = 0,007 𝑚𝑜𝑙/𝐿 Portanto, as informações do ácido oleico são: 0,007 mol/L, volume da solução de 100 mL (ou 0,1 L) e massa molar igual a 282,5 g/moL. A partir das informações obtidas, calcula-se a massa de ácido oleico contida na solução preparada e compara-se com a massa total (100%) da amostra de 20 g. 0,007 mol/L · 282,5 g/mol · 0,1 L = 0,19775 g 20,00 𝑔 − − − − 100 % 0,19775 𝑔 − − − − 𝑥 % x = 0,98 % O azeite com acidez entre 0,8% e 1,5% é classificado como virgem fino, segundo a tabela fornecida. Gabarito: B ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 106 62. (FUVEST SP/2015) Um estudante utilizou um programa de computador para testar seus conhecimentos sobre concentração de soluções. No programa de simulação, ele deveria escolher um soluto para dissolver em água, a quantidade desse soluto, em mol, e o volume da solução. Uma vez escolhidos os valores desses parâmetros, o programa apresenta, em um mostrador, a concentração da solução. A tela inicial do simulador é mostrada a seguir. O estudante escolheu um soluto e moveu os cursores A e B até que o mostrador de concentração indicasse o valor 0,50 mol/L. Quando esse valor foi atingido, os cursores A e B poderiam estar como mostrado em Comentários: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 107 Vamos marcar valores aproximados para o número de mols do soluto e o volume de solvente escolhidos em cada um dos sistemas de A a E. Portanto, a letra D é a que mais se aproxima da concentração desejada. Gabarito: D 63. (FUVEST SP/2007) Os comprimidos de um certo antiácido efervescente contêm ácido acetilsalicílico, ácido cítrico e determinada quantidade de bicarbonato de sódio, que não é totalmente consumida pelos outros componentes, quando o comprimido é dissolvido em água. Para determinar a porcentagem em massa do bicarbonato de sódio (NaHCO3) nesses comprimidos, foram preparadas 7 soluções de vinagre, com mesmo volume, porém de concentrações crescentes. Em um primeiro experimento, determinou-se a massa de um certo volume de água e de um comprimido do antiácido. A seguir, adicionou-se o comprimido à água, agitou-se e, após cessar a liberação de gás, fez-se nova pesagem. Procedimento análogo foi repetido para cada uma das 7 soluções. Os resultados desses 8 experimentos estão no gráfico. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 108 Considerando desprezível a solubilidade do gás na água e nas soluções utilizadas, a porcentagem em massa de bicarbonato de sódio nos comprimidos de antiácido é, aproximadamente, de Dados: massa do comprimido = 3,0 g massas molares (g/mol): dióxido de carbono = 44 bicarbonato de sódio = 84 vinagre = solução aquosa diluída de ácido acético a) 30 b) 55 c) 70 d) 85 e) 90 Comentários: Segundo o gráfico, o comprimido perde, no máximo, 1,1 g de massa, ou seja, como ele é composto de bicarbonato, essa massa sai sob forma de CO2 da seguinte maneira: 𝑁𝑎𝐻𝐶𝑂3 + 𝐻 + → 𝑁𝑎+ + 𝐶𝑂2 + 𝐻2𝑂 Como 1 mol de NaHCO3 (84 g/mol) libera 1 mol de CO2 (44 g/mol), a massa necessária de bicarbonato de sódio para liberação de 1,1 g de CO2 é de: 84 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐻𝐶𝑂3 − − − − 44 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 𝑚 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐻𝐶𝑂3 − − − − 1,1 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 𝑚 = 2,1 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐻𝐶𝑂3 Como o comprimido tem uma massa de 3 g, então, a porcentagem de NaHCO3 é igual a: 3 𝑔 − − − − 100% 2,1 𝑔 − − − − 𝑥% 𝑥 = 70% 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐻𝐶𝑂3 𝑛𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑖𝑑𝑜 Gabarito: C 64. (FUVEST SP/2005) Em um experimento, para determinar o número x de grupos carboxílicos na molécula de um ácido carboxílico, volumes de soluções aquosas desse ácido e de hidróxido de sódio, de mesma concentração, em mol L–1, à mesma temperatura, foram misturados de tal forma que o volume final fosse sempre 60 mL. Em cada caso, houve liberação de calor. No gráfico abaixo, estão as variações de temperatura (T) em função dos volumes de ácido e base empregados: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 109 Nesse experimento, o calor envolvido na dissociação do ácido e o calor de diluição podem ser considerados desprezíveis. Partindo desses dados, pode-se concluir que o valor de x é: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 Comentários: A reação de ácido e base é exotérmica. A proporção em volume que liberou a maior quantidade de energia corresponde a proporção em que houve consumo total de todo ácido e toda base presentes. Portanto, a proporção equivalente da reação é de 15 mL do ácido para 45 mL da base. Sabendo que ambas as soluções apresentam a mesma concentração, aplica-se a equação de titulação. (Lembre-se o hidróxido de sódio libera 1 OH- por fórmula, portanto, o Kbase para o NaOH é igual a 1). 𝐾á𝑐𝑖𝑑𝑜 · 𝑀á𝑐𝑖𝑑𝑜 · 𝑉á𝑐𝑖𝑑𝑜 = 𝐾𝑏𝑎𝑠𝑒 · 𝑀𝑏𝑎𝑠𝑒 · 𝑉𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑥 · 𝑀 · 15 𝑚𝐿 = 1 · 𝑀 · 45 𝑚𝐿 x = 3 Assim, o ácido analisado apresenta 3 hidrogênios ionizáveis por fórmula. Gabarito: C 65. (FUVEST SP/2001) Para se determinar o conteúdo de ácido acetilsalicílico (C9H8O4 ) num comprimido analgésico, isento de outras substâncias ácidas, 1,0 g do comprimido foi dissolvido numa mistura de etanol e água. Essa solução consumiu 20 mL de solução aquosa de NaOH, de concentração 0,10 mol/L, para reação completa. Ocorreu a seguinte transformação química: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 110 C9H8O4 (aq) +NaOH (aq) → NaC9H7O4 (aq) + H2O(l) Logo, a porcentagem em massa de ácido acetilsalicílicono comprimido é de, aproximadamente Dado: massa molar do C HO 9 84 =180 g/mol a) 0,20% c) 18% b) 2,0% d) 36% e) 55% Comentários: O enunciado nos fornece a reação do ácido acetilsalicílico com NaOH, que é dada por: 𝐶9𝐻8𝑂4 + 𝑁𝑎𝑂𝐻 → 𝑁𝑎𝐶9𝐻7𝑂4 + 𝐻2𝑂 Sendo 𝐶𝑁𝑎𝑂𝐻 = 0,1 𝑚𝑜𝑙. 𝐿 −1 a concentração e NaOH que reage com o ácido. Se foram consumidos 20 mL desta solução, a quantidade de NaOH consumida foi de: 𝐶𝑁𝑎𝑂𝐻 = 0,1 = 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑉 = 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 20.10−3 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 = 2.10 −3𝑚𝑜𝑙 Como a proporção de reação entre ácido e base é de 1:1, essa é a mesma quantidade em mols de ácido que reage com o NaOH. Portanto, sendo 𝑀á𝑐𝑖𝑑𝑜 = 180 𝑔. 𝑚𝑜𝑙 −1 a massa molar do ácido acetilsalicílico, podemos calcular a quantidade em massa dessa substância que reage: 𝑛á𝑐𝑖𝑑𝑜 = 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 = 2.10 −3𝑚𝑜𝑙 𝑚á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑀á𝑐𝑖𝑑𝑜 = 𝑚á𝑐𝑖𝑑𝑜 180 = 2.10−3𝑚𝑜𝑙 Portanto, 𝑚á𝑐𝑖𝑑𝑜 = 0,36 𝑔 Logo, sendo o comprimido de 1 g, a porcentagem em massa de ácido no comprimido é dada por: 𝑃 = 0,36 1 = 0,36 (𝑜𝑢 36%) Gabarito: D 66. (FUVEST SP/1995) O rótulo de um produto de limpeza diz que a concentração de amônia (NH3) é de 9,5 g/L. Com o intuito de verificar se a concentração de amônia corresponde à indicada no rótulo, 5,00 mL desse produto foram titulados com ácido clorídrico de concentração 0,100 mol/L. Para consumir toda a amônia dessa amostra, foram gastos 25,00 mL do ácido. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 111 Com base nas informações fornecidas acima. Qual a concentração da solução, calculada com os dados da titulação? A concentração indicada no rótulo é correta? a) 0,12 mol/L; sim b) 0,25 mol/L; não c) 0,25 mol/L; sim d) 0,50 mol/L; não e) 0,50 mol/L; sim Comentários: Na reação de neutralização que se processa, a amônia é consumida conforme a seguinte equação: 𝑁𝐻3 + 𝐻𝐶𝑙 → 𝑁𝐻4𝐶𝑙 Assim, a estequiometria nos diz que a amônia e o ácido clorídrico são consumidos na proporção 1:1. Calculando quantidade em mols de HCl consumida: 𝑛𝐻𝐶𝑙 = 𝐶𝐻𝐶𝑙𝑉𝐻𝐶𝑙 = 0,1 𝑚𝑜𝑙/𝐿 ⋅ 0,025𝐿 = 2,5 ⋅ 10 −3 𝑚𝑜𝑙 Teremos que 𝑛𝑁𝐻3 = 𝑛𝐻𝐶𝑙 = 2,5 ⋅ 10 −3𝑚𝑜𝑙. Basta calcular, agora, a massa de amônia consumida: 𝑚𝑁𝐻3 = 𝑛𝑁𝐻3𝑀𝑁𝐻3 = 2,5 ⋅ 10 −3 × (14 + 3) = 4,25 ⋅ 10−2 𝑔 A concentração molar de amônia no produto será: 𝐶𝑁𝐻3 = 𝑛𝑁𝐻3 𝑉𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜 = 2,5 ⋅ 10−3 5 ⋅ 10−3 = 0,50 𝑚𝑜𝑙/𝐿 Já a concentração em g/L será: 𝐶 = 𝑚𝑁𝐻3 𝑉𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜 = 4,25 ⋅ 10−2 5 ⋅ 10−3 = 8,5 𝑔/𝐿 Gabarito: D 67. UNICENTRO 2010/1 Uma solução é preparada por adicionar 25 g de um soluto em um balão volumétrico de 1 L e completar o volume com água (solução A). Se 30 mL da solução A forem misturados com 375 mL de água, formando uma solução B, qual será a concentração da solução B, em g L-1? Assinale a alternativa correta. a) 0,5. b) 1. c) 2. d) 5. e) 10. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 112 Comentários: A solução A possui uma concentração de 25g/L, vamos descobrir a massa de soluto presente em 30mL da solução: 25𝑔 − − − −1𝐿 𝑥𝑔 − − − −0,03𝐿 𝑥 = 0,75𝑔 A solução B terá 0,75g em 345mL, vamos descobrir a concentração dessa solução: 0,75𝑔 − − − −0,375𝐿 𝑥𝑔 − − − −1𝐿 𝑥 = 2𝑚𝑜𝑙/𝐿 Que corresponde a alternativa C. Gabarito: C 68. UNICENTRO 2016 O carbonato de sódio (Na2CO3) tem várias utilidades. É usado no controle do pH da água, em sínteses químicas, como aditivo alimentar e, entre outras, na produção de vidro. Em um experimento, 100 mL de uma solução de carbonato de sódio foram neutralizados com 150 mL de uma solução de ácido clorídrico (HCℓ) 0,20 mol/L. Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a concentração da solução de carbonato de sódio. a) 0,30 mol/L b) 0,25 mol/L c) 0,20 mol/L d) 0,15 mol/L e) 0,10 mol/L Comentários: A reação entre o carbonato de sódio e o ácido clorídrico é a seguinte: 𝑁𝑎2𝐶𝑂3 + 2𝐻𝐶𝑙 → 2𝑁𝑎𝐶𝑙 + 𝐻2𝐶𝑂3 Assim, a relação estequiométrica entre o carbonato e o ácido é de 1:2. A quantidade de ácido utilizada foi de 𝑄𝐻𝐶𝑙 = 0,2 ⋅ 0,15 = 0,03𝑚𝑜𝑙, assim, a quantidade de carbonato presente na solução inicial era de 0,03 ⋅ 0,5 = 0,015𝑚𝑜𝑙𝑠, em 100mL de solução, a concentração dessa solução pode ser calculada da seguinte forma: 0,015𝑚𝑜𝑙𝑠 − − − −0,1𝐿 𝑥𝑚𝑜𝑙 − − − −1𝐿 𝑥 = 0,15𝑚𝑜𝑙 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 113 Que corresponde a alternativa D. Gabarito: D 69. UNICENTRO 2015/1 Primeiramente, meça um volume de 1000 mL de água em um recipiente, em seguida, adicione o soluto à agua, agitando vigorosamente até a completa solubilização. Se necessário, adicione uma pequena quantidade de sacarose à solução. A princípio pode-se pensar que se trata de um roteiro de experimento de um laboratório industrial, no qual alguns químicos atuam. Na verdade, é apenas o modo de preparo de um suco em pó comprado em supermercados. Constantemente, pode-se deparar com situações que se assemelham àquelas realizadas pelos químicos em seus laboratórios. Suponha que se dissolvam 12 g de açúcar de cana-de-açúcar até completar 500 mL de limonada. O açúcar da cana é a sacarose (C12H22O11), que tem massa molar 342 g/mol. Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a concentração, em mol/L, de açúcar nessa limonada. a) 0,01 b) 0,02 c) 0,03 d) 0,04 e) 0,07 Comentários: Primeiramente, vamos calcular a quantidade de mols de sacarose que corresponde a 12g: 342𝑔 − − − −1𝑚𝑜𝑙 12𝑔 − − − −𝑥𝑚𝑜𝑙 𝑥 = 0,035𝑚𝑜𝑙𝑠 Essa quantidade de açúcar está presente em uma solução de 0,5L. Assim, a concentração da solução é de: 0,035𝑚𝑜𝑙𝑠 − − − −0,5𝐿 𝑥𝑚𝑜𝑙 − − − −1𝐿 𝑥 = 0,07𝑚𝑜𝑙𝑠 Que corresponde a alternativa E. Gabarito: E 70. UNICENTRO 2015/2 Um experimento simples realizado nas aulas de Química consiste em colocar um pouco de vinagre (solução aquosa de ácido acético) em uma garrafa e algumas colheres de bicarbonato de sódio dentro de um balão, com a ajuda de um funil. Ao prender o balão no gargalo da garrafa, observa-se que o balão vai ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 114 enchendo à medida que o bicarbonato reage com o vinagre. A equação química e a figura ilustrativa a seguir representam, respectivamente, a reação e o experimento. NaHCO3(s) + H3CCOOH(aq) → H3CCOONa(aq) + CO2(g) + H2O(l) Considerando que em uma garrafa há 200,00 g de solução aquosa de ácido acético (vinagre) e que no balão foram colocadas 3 colheres de bicarbonato de sódio (em torno de 7,00 g), assinale a alternativa que apresenta o volume, aproximado, de gás liberado, responsável pelo enchimento do balão. (Considere que se está a 1 atm e a 25 °C, portanto o volume molar de substâncias gasosas, nessas condições, é de 25 L. Dados: Na = 23; H = 1; C = 12; O = 16) a) 0,08 L b) 1,05 L c) 1,86 L d) 2,07 L e) 3,66 L Comentários: Considerando que o reagente limitante será o bicarbonato de sódio, vamos calcular a quantidade de matéria de bicarbonato de sódio que foram adicionados no vinagre, como a massa molar do bicarbonato é de 𝑀𝑀𝑁𝑎𝐻𝐶𝑂3 = 23 + 1 + 12 + 3 ⋅ 16 = 84𝑔/𝑚𝑜𝑙, temos que: 1𝑚𝑜𝑙 − − − −84𝑔 𝑥𝑚𝑜𝑙 − − − −7𝑔 𝑥 = 0,083𝑚𝑜𝑙𝑠 Analisando a reação, observamos que será liberado uma quantidade de 0,083 mols de gás carbônico, que, pelo enunciado, dará um volume de: 1 𝑚𝑜𝑙 − − − −25𝐿 0,083𝑚𝑜𝑙𝑠 − − − −𝑥𝐿 𝑥 = 2,075𝐿 Que corresponde a alternativa D. Gabarito: D ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 115 71. UNICENTRO 2014/2 Um técnico de laboratório misturou duas soluções de ácido clorídrico: uma delas com concentração 0,20 mol/L e volumede 400,00 mL e a outra com concentração de 0,10 mol/L e volume de 100,00 mL. Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a concentração final da mistura. a) 0,08 mol/L b) 0,09 mol/L c) 0,15 mol/L d) 0,16 mol/L e) 0,18 mol/L Comentários: A quantidade total de ácido clorídrico na solução será de 𝑄𝐻𝐶𝑙 = 0,2 ⋅ 0,4 + 0,1 ⋅ 0,1 = 0,09𝑚𝑜𝑙𝑠. Essa quantidade estará presente em uma solução de volume 0,5L, assim, a concentração da solução pode ser determinada da seguinte forma: 0,09𝑚𝑜𝑙𝑠 − − − −0,5𝐿 𝑥𝑚𝑜𝑙 − − − −1𝐿 𝑥 = 0,18𝑚𝑜𝑙𝑠 Que corresponde a alternativa E. Gabarito: E 72. UNICENTRO 2013/2 Em uma titulação, utilizamos os seguintes materiais: suporte, erlenmeyer e bureta. Supondo que, na bureta, temos uma solução aquosa de hidróxido de sódio 0,2mol L-1 e que foram gastos nesta titulação um volume de 25 mL. Na solução titulada, temos um volume de 40mL de ácido sulfúrico. Logo, depois do procedimento realizado, qual é a concentração, em g L-1, da solução titulada. a) 6,12. b) 10,30. c) 21,12. d) 55,00. e) 61,98. Comentários: A quantidade de hidróxido de sódio utilizada na titulação foi de 𝑄𝑁𝑎𝑂𝐻 = 0,2 ⋅ 0,025 = 0,005𝑚𝑜𝑙𝑠, a reação entre o hidróxido de sódio e o ácido sulfúrico é dada por: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 116 2𝑁𝑎𝑂𝐻 + 𝐻2𝑆𝑂4 → 𝑁𝑎2𝑆𝑂4 + 2𝐻2𝑂 Assim, a quantidade de ácido sulfúrico na solução titulada era de 0,0025mols, que corresponde a uma massa de 𝑚𝐻2𝑆𝑂4 = 0,0025 ⋅ 98 = 0,245𝑔, presentes em uma solução de 40mL. Vamos, agora, calcular a concentração dessa solução: 0,245𝑔 − − − −0,04𝐿 𝑥𝑔 − − − −1𝐿 𝑥 = 6,125𝑔 Que corresponde a alternativa A. Gabarito: A 73. UNICENTRO 2015/1 Um químico ambiental, estudando o escoamento de resíduos de uma mina, deseja conhecer a concentração de ácido na água. Durante uma análise recolhe 20 mL da amostra e faz uma titulação com uma solução básica de concentração conhecida. A solução básica utilizada é o hidróxido de sódio 0,10 M. Sabendo que foram gastos 16 mL dessa solução básica na titulação e considerando que se trata de um diácido, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a concentração, em molaridade, do ácido presente na água. a) 0,04 M b) 0,08 M c) 0,10 M d) 0,16 M e) 0,20 M Comentários: A quantidade de hidróxido de sódio utilizada na titulação foi de 𝑄𝑁𝑎𝑂𝐻 = 0,1 ⋅ 0,016 = 1,6 ⋅ 10 −3𝑚𝑜𝑙𝑠, como é dado que o ácido titulado é um diácido, a quantidade dessa ácido presente na amostra de 20mL é de 0,8 ⋅ 10−3𝑚𝑜𝑙𝑠. Assim, vamos calcular a concentração desse ácido: 0,8 ⋅ 10−3𝑚𝑜𝑙𝑠 − − − −0,02𝐿 𝑥𝑚𝑜𝑙 − − − −1𝐿 𝑥 = 0,04𝑚𝑜𝑙𝑠 O que corresponde a alternativa A. Gabarito: A 5. Questões Resolvidas e Comentadas Da UNESP 74. (UNESP SP/2013) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 117 Alguns cheiros nos provocam fascínio e atração. Outros trazem recordações agradáveis, até mesmo de momentos da infância. Aromas podem causar sensação de bem-estar ou dar a impressão de que alguém está mais atraente. Os perfumes têm sua composição aromática distribuída em um modelo conhecido como pirâmide olfativa, dividida horizontalmente em três partes e caracterizada pelo termo nota. As notas de saída, constituídas por substâncias bem voláteis, dão a primeira impressão do perfume. As de coração demoram um pouco mais para serem sentidas. São as notas de fundo que permanecem mais tempo na pele. (Cláudia M. Rezende. Ciência Hoje, julho de 2011. Adaptado.) Um químico, ao desenvolver um perfume, decidiu incluir entre os componentes um aroma de frutas com concentração máxima de 10–4 mol/L. Ele dispõe de um frasco da substância aromatizante, em solução hidroalcoólica, com concentração de 0,01 mol/L. Para a preparação de uma amostra de 0,50 L do novo perfume, contendo o aroma de frutas na concentração desejada, o volume da solução hidroalcoólica que o químico deverá utilizar será igual a a) 5,0 mL. b) 2,0 mL. c) 0,50 mL. d) 1,0 mL. e) 0,20 mL. Comentários: Para preparar uma solução de 0,50L (500 mL) com concentração de 10-4 mol/L a partir de uma solução de concentração de 0,01 mol/L (ou 10-2 mol/L), necessita de um volume inicial da solução calculado a partir da diluição: 𝐶𝑖 · 𝑉𝑖 = 𝐶𝑓 · 𝑉𝑓 10−2𝑚𝑜𝑙/𝐿 · 𝑉𝑖 = 10 −4𝑚𝑜𝑙/𝐿 · 500 𝑚𝐿 𝑉𝑖 = 5 𝑚𝐿 Gabarito: A ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 118 75. (UNESP SP/2004) Em um laboratório, foram misturados 200 mL de solução 0,05 mol/L de cloreto de cálcio (CaCl2) com 600 mL de solução 0,10 mol/L de cloreto de alumínio (AlCl3), ambas aquosas. Considerando o grau de dissociação desses sais igual a 100% e o volume final igual à soma dos volumes de cada solução, a concentração, em quantidade de matéria (mol/L), dos íons cloreto (Cl–) na solução resultante será de: a) 0,25. b) 0,20. c) 0,15. d) 0,10. e) 0,05. Comentários: Vamos calcular o número de mol de CaCl2 a ser dissociado. Se, segundo a sua concentração, há 0,05 mol em 1 L, então, para V1 = 0,2 L, temos: 0,05 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝑎𝐶𝑙2 − − − − 1 𝐿 𝑎 − − − − 0,2 𝐿 𝑎 = 0,01 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝑎𝐶𝑙2 Agora vamos analisar sua reação de dissociação e encontrar o número de mol do íon cloreto (Cl-) liberado: 𝐶𝑎𝐶𝑙2 (𝑎𝑞) → 𝐶𝑎(𝑎𝑞) 2+ + 2𝐶𝑙(𝑎𝑞) − 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝑎𝐶𝑙2 − − − − 2 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝑙 − 0,01 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝑎𝐶𝑙2 − − − − 𝑥 𝑥 = 0,02 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝑙− Agora iremos repetir o raciocínio para o cloreto de alumínio. Se sua concentração é de 0,10 mol em 1 L, então, para V2 = 0,6 L: 0,10 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐴𝑙𝐶𝑙3 − − − − 1 𝐿 𝑏 − − − − 0,6 𝐿 𝑏 = 0,06 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐴𝑙𝐶𝑙3 Para sua reação de dissociação, temos: 𝐴𝑙𝐶𝑙3 (𝑎𝑞) → 𝐴𝑙(𝑎𝑞) 3+ + 3𝐶𝑙(𝑎𝑞) − ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (2) AULA 13 – SOLUÇÕES (2) 119 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐴𝑙𝐶𝑙3 − − − − 3 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝑙 − 0,06 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐴𝑙𝐶𝑙3 − − − − 𝑦 𝑦 = 0,18 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝑙− De modo que a concentração do íon 𝐶𝑙− será dada por: 𝓂𝐶𝑙− = 𝑛𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑥 + 𝑦 𝑉1 + 𝑉2 = 0,02 𝑚𝑜𝑙 + 0,18 𝑚𝑜𝑙 0,2 𝐿 + 0,6 𝐿 𝓂𝐶𝑙− = 0,25 𝑚𝑜𝑙/𝐿 Gabarito: A