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Exercícios resolvidos 89CAPÍTULO 4 | MISTURA DE SOLUÇÕES 1. Uma amostra impura de NaOH, de massa igual a 8,0 g, foi dissolvida até obterem-se 200 mL de so- lução aquosa. Uma alíquota (amostra líquida) de 25 mL dessa solução foi neutralizada totalmente quando titulada com 40 mL de H 2 SO 4 0,25 mol/L. Admitindo que as impurezas não reagem com o ácido, determine o teor de pureza do NaOH. (Dado: massa molar do NaOH 5 40 g ? mol21) Solução Inicialmente vamos determinar o número de mol de H 2 SO 4 consumidos. V 40 mL 40 10 L 0,25 mol/L de H SO 3 2 4 5 5 ? 2 0,25 mol de H SO 1,0 L x 40 10 L x 0,25 40 10 x 10 mol de H SO 2 4 3 3 2 2 4 ? 5 ? ? 5 2 2 2 A reação que ocorre na neutralização total pode ser representada pela equação: →1 H SO 2 NaOH Na SO 2 HO 1 mol 2 mol 2 4 2 4 21 1 Como a proporção é de 1 H 2 SO 4 : 2 NaOH, temos: 1 mol de H SO 2 mol de NaOH 10 mol de H SO x 2 4 2 2 4 2 x 5 2 ? 1022 mol de NaOH presente na amostra titulada Assim, a massa de NaOH presente na amostra de 25 mL é: 1 mol de NaOH 40 g 2 10 mol de NaOH x x 0,8 g de NaOH 2 ? 5 2 Como a solução preparada apresentava um volu- me de 200 mL, temos: 0,8 g de NaOH 25 mL x 200 mL x 6,4 g de NaOH5 A massa de 6,4 g de NaOH é a parte pura na amostra de 8,0 g. Assim: 8,0 g 100% 6,4 g x x 80% de pureza5 2. (Fuvest-SP) Em solução aquosa, íons de tálio podem ser precipitados com íons cromato. For- ma-se o sal pouco solúvel, cromato de tálio, T, x (CrO 4 ) y . Tomaram-se 8 tubos de ensaio. Ao primeiro, adicionaram-se 1 mL de solução de íons tálio (incolor) na concentração de 0,1 mol/L e 8 mL de solução de íons cromato (amarela), tam- bém na concentração de 0,1 mol/L. Ao segundo tubo, adicionaram-se 2 mL da solução de íons tálio e 7 mL da solução de íons cromato. Conti- nuou-se assim até o oitavo tubo, no qual os volu- mes foram 8 mL da solução de íons tálio e 1 mL da solução de íons cromato. Em cada tubo, obte- ve-se um precipitado de cromato de tálio. Os re- sultados foram os da figura. A coloração da solução sobrenadante diminui da esquerda para a direita. precipitado Os valores de x e y, na fórmula T, x (CrO 4 ) y , são, respectivamente: a) 1 e 1. b) 1 e 2. c) 2 e 1. d) 2 e 3. e) 3 e 2. Solução Admitindo que no tubo 6, contendo maior massa de precipitado, não exista excesso de reagente, temos: Quantidades iniciais: Volume Conc. Molar Quantidades T,y1 6 mL 0,1 mol/L n 5 µ ? V 5 5 (0,1 mol/L) ? (6 ? 1023 L) 5 5 0,6 ? 1023 mol CrO4 x2 3 mL 0,1 mol/L n 5 µ ? V 5 5 (0,1 mol/L) ? (3 ? 1023 L) 5 5 0,3 ? 1023 mol Assim: x T y CrO T (CrO ) x mol y mol 1 mol 0,6 10 0,3 10 x 0,6 10 y 0,3 10 x y 2 1 y 4 x x 4 y 3 3 3 3 → ⇒ − , ,1 ? ? ? 5 ? 5 1 2 2 2 2 Logo, os valores de x e y na fórmula do sal serão: x 5 2 y 5 1 R e p ro d u ç ã o / A rq u iv o d a e d it o ra 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U1_Cap04_p079a106.indd 89 8/2/18 11:12 AM C o n c e it o g ra f/ A rq u iv o d a e d it o ra C o n c e it o g ra f/ A rq u iv o d a e d it o ra Fundamentando seus conhecimentos 10,1 mol/L HC, 1,0 L 0,1 mol/L KOH 1,0 L solução A solução B solução final 2,0 L solução X solução Y 0,5 mol/L de HBr 0,20 L 0,2 mol/L AgNO 3 0,50 L 0,2 mol/L NaC, 0,50 L 1 1,0 L 0,2 mol/L de NaOH 0,30 L 1 I II III 0,1 mol/L de H 3 PO 4 2,0 L 0,2 mol/L de KOH 3,0 L 5,0 L 1 C o n c e it o g ra f/ A rq u iv o d a e d it o ra C o n c e it o g ra f/ A rq u iv o d a e d it o ra 90 UNIDADE 1 | DISSOLUÇÃO O esquema a seguir representa a mistura de soluções aquosas. A reação pode ser representada pela equação: →HC KOH KC HO 2 1 1, , Com base nessas informações, responda às ques- tões 1 a 6. 1. Determine o número de mol de HC,. 2. Determine o número de mol de KOH. 3. Algum dos reagentes estava em excesso? Justifique. 4. A solução final será ácida, básica ou neutra? 5. Qual o número de mol de KC, formado? 6. Calcule a concentração em mol/L de KC, na so- lução final. Observe a mistura de soluções esquematizada a seguir e responda às questões 7 a 12. A equação da reação ocorrida após a mistura das soluções pode ser representada por: →2 NaOH 1 H SO 1 Na SO 2 HO 2 4 2 4 2 1 1 13. A solução final será ácida, básica ou neutra? 14. Determine o número de mol de H 2 SO 4 na solução final. 15. Calcule a concentração de H 2 SO 4 , em mol/L, na solução final. 16. Calcule a concentração do sal, em mol/L, na so- lução final. O esquema a seguir representa a mistura de duas soluções aquosas de ácido fosfórico e hidróxido de potássio, onde ocorre uma reação. Com base nesses dados, responda às questões 17 a 21. A reação que ocorre com a mistura das soluções pode ser representada por: →HBr NaOH NaBr HO 2 1 1 7. Determine o número de mol de HBr na solução X. 8. Determine o número de mol de NaOH na solução Y. 9. Algum dos reagentes está em excesso? Justifique. 10. A solução final será ácida, básica ou neutra? 11. Calcule a concentração em mol/L do sal formado. 12. Calcule a concentração em mol/L do excesso, caso exista. Considere o esquema a seguir e responda às questões 13 a 16. � V � 0,50 L 1 2444444444 3444444444 0,40 L de uma solução aquosa de NaOH 0,25 mol/L 0,10 L de uma solução aquosa de H2SO4 1 mol/L 17. Equacione a reação de neutralização total entre o ácido fosfórico e o hidróxido de potássio. 18. Determine o número de mols de H 3 PO 4 no frasco I. 19. Determine o número de mols de KOH no frasco II. 20. Determine o número de mols do sal no frasco III. 21. Calcule a concentração em mol/L do sal no fras- co III. A respeito do esquema a seguir, que mostra a mistura das soluções de AgNO 3 e cloreto de sódio, responda às questões 22 a 26. 22. Equacione a reação entre AgNO 3 e NaC,. 23. Qual o número de mols do precipitado formado? 24. Qual o número de mols do sal solúvel presente na solução final? 25. Calcule a concentração em mol/L do NaNO 3 na solução final. 26. A concentração em mol/L do NO3 2 na solução final é maior, menor ou igual a sua concentração na solução inicial? 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U1_Cap04_p079a106.indd 90 8/2/18 11:12 AM Desenvolvendo seus conhecimentos 91CAPÍTULO 4 | MISTURA DE SOLUÇÕES 1. (UEL-PR) Em uma residência, é possível encon- trar vários objetos cujas utilidades variam de acordo com a forma, por exemplo: copo, xícara e cálice. Em um laboratório químico, não é diferen- te, existindo vidrarias com formas distintas que são utilizadas em procedimentos laboratoriais específicos. Analise as imagens a seguir. (A) (B) (C) (D) Com base nas imagens e nos conhecimentos so- bre vidrarias de laboratório, considere as afirma- tivas a seguir. I. A vidraria (A) é utilizada para separar os com- ponentes de uma mistura constituída por dois líquidos miscíveis. II. Para separar a água dos demais componen- tes da água do mar, sem a areia, é utilizada a vidraria (B). III. Ao passar uma solução aquosa de sulfato de cobre (azul) e sem corpo de fundo pelo apa- rato (C), com papel de filtro, o filtrado re- sultante será incolor. IV. A vidraria (D) é utilizada na determinação da concentração de uma solução ácida. Estão corretas apenas as afirmativas: a) I e II. b) I e III. c) II e IV. d) I, III e IV. e) II, III e IV. 2. (UEM-PR) Qual será o volume, em mililitros (mL), de uma solução aquosa de hidróxido de sódio 0,10 mol/L necessário para neutralizar 25 mL de uma solução aquosa de ácido clorídrico 0,30 mol/L? (Na 5 23; O 5 16; H51; C, 5 35,5) →HC NaOH NaC HO21 1, , 3. (Unifimes-GO) Considere que 400 mL de uma so- lução de HNO 3 0,10 mol/L sejam misturados com 200 mL de Ca(OH) 2 0,175 mol/L, a 25 °C, ocasio- nando a seguinte reação: 2 HNO (aq) Ca(OH) (aq)3 2 →1 1 Ca(NO ) (aq) 2 HO( )3 2 2 →1 1 , Calcule a concentração de Ca(NO 3 ) 2 , em mol/L, na solução final. 4.(PUC-RJ) O volume de solução aquosa de ácido sulfúrico 1,0 mol/ L necessário para neutralizar completamente 0,2 L de uma solução aquosa de hidróxido de potássio de concentração 1,0 mol /L (ver reação a seguir) será: →H SO (aq) 2 KOH(aq) K SO (aq) 2 HO ( )2 4 2 4 21 1 , a) 0,2 L. b) 0,4 L. c) 100 mL. d) 200 dm3. e) nenhuma das alternativas anteriores. X X 5. (Unicamp-SP) Indicadores são substâncias que apresentam a propriedade de mudar de cor em função da acidez ou basicidade do meio em que se encontram. Em três experimentos diferentes, misturou-se uma solução aquosa de HC, com uma solução aquosa de NaOH. As soluções de ambos os reagentes apresen- tavam a mesma concentração (mol/L). Após a mistura acrescentou-se um determinado indicador, obten- do-se os seguintes resultados: Experimento 1 Experimento 2 Experimento 3 Reagentes 2 mL de HC, 1 1 mL de NaOH 2 mL de HC, 1 2 mL de NaOH 2 mL de HC, 1 3 mL de NaOH Cor do indicador amarelo verde azul a) Considerando esses três experimentos, que cor esse indicador apresentará em contato com o suco de limão, que possui uma apreciável concentração de substâncias ácidas? Justifique. b) Que cor apresentará o indicador se misturarmos os reagentes do experimento 1 com os reagentes do experimento 3? Justifique. R e p ro d u ç ã o /A rq u iv o d a e d it o ra 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U1_Cap04_p079a106.indd 91 8/2/18 11:12 AM