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261 R ep ro du çã o pr oi bi da .A rt .1 84 do C ód ig o P en al e Le i 9 .6 10 de 19 de fe ve re iro de 19 98 . 75. (UFV-MG) A 1 litro de solução de ácido clorídrico (HCl) de pH & 2 são adicionados 9 litros de água destilada. O pH da solução final é: a) 5 b) 2 c) 3 d) 4 e) 1 76. (Covest-PE) Determine o volume (em mL) de solução 1M de HCl que deve ser utilizado para preparar, por diluição, 200 mL de solução com pH & 1. 77. (PUC-MG) A concentração hidrogeniônica do suco de laran- ja puro é 10#4 mol/L. O pH de um refresco, preparado com 25 mL de suco de laranja e água suficiente para completar 250 mL, é igual a: a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 e) 8 78. (Fuvest-SP) Ao tomar dois copos de água, uma pessoa diluiu seu suco gástrico (solução contendo ácido clorídrico), de pH & 1, de 50 para 500 mL. Qual será o pH da solução resul- tante logo após a ingestão da água? a) 0 b) 2 c) 4 d) 6 e) 8 79. (UFS-SE) Uma solução 1 # 10#1 mol/L de certo ácido for- te e monoprótico foi diluída até atingir a concentração de 1 # 10#5 mol/L. De quantas unidades variou o pH dessa solução? a) 5 b) 4 c) 3 d) 2 e) 1 80. (UFPE) A concentração hidrogeniônica do suco de limão puro é 10#3 M. Qual o pH de um refresco preparado com 20 mL de suco de limão e água suficiente para completar 200 mL? a) 2,5 b) 3,0 c) 3,5 d) 4,0 e) 4,5 81. Um químico adicionou uma gota de HCl 1,0 mol/L a 5,0 L de água pura. Determine o pH da solução obtida, sabendo que vinte gotas iguais a essa totalizam o volume de 1 mL. 82. Ao diluir uma solução de ácido fraco, a [H"] sofre aumento, diminuição ou permanece inalterada? E o pH? Comentário: A resposta a esse problema não é tão intuitiva como parece à primeira vista. Sugerimos que se isole α da equação K & α2 # M e, a seguir, o substitua em [H"] & α # M. A fórmula obtida permite uma análise correta do problema. 83. Ao diluir uma solução de base fraca, a [OH#] sofre aumento, diminuição ou permanece inalterada? E o pH? 84. (FEI-SP) Duas soluções aquosas de hidróxido de amônio apre- sentam, respectivamente, pH & 10 e pH & 11. Em qual das soluções o hidróxido de amônio encontra-se mais dissociado? Justifique qualitativamente. 85. (ITA-SP) Um copo, com capacidade de 250 mL, contém 100 mL de uma solução aquosa 0,10 molar em ácido acético na tem- peratura de 25°C. Nesta solução ocorre o equilíbrio. HOAc(aq) F H " (aq) " OAc # (aq); Kc & 1,8 # 10 #5. A adição de mais 100 mL de água pura a esta solução, com a temperatura permanecendo constante, terá as seguintes conseqüências: Concentração de íons Quantidade de íons acetato (mol/litro) acetato (mol) a) vai aumentar vai aumentar b) vai aumentar vai diminuir c) fica constante fica constante d) vai diminuir vai aumentar e) vai diminuir vai diminuir 86. (FEI-SP) Dissolvendo-se acetato de sódio numa solução de ácido acético, a constante de ionização do ácido, o grau de ionização do ácido e o pH da solução, respectivamente: a) diminui, não se altera, diminui. b) não se altera, diminui, aumenta. c) aumenta, diminui, não se altera. d) não se altera, aumenta, diminui. e) não se altera, aumenta, não se altera. 87. (Fuvest-SP) Um estudante misturou todo o conteúdo de dois frascos A e B, que continham frasco A: 25 mL de solução aquosa de HCl 0,80 mol/L frasco B: 25 mL de solução aquosa de KOH 0,60 mol/L a) Calcule o pH da solução resultante. b) A solução resultante é ácida, básica ou neutra? Justifique utilizando o produto iônico da água. Resolução a) Como estamos misturando uma solução de ácido com outra, de base, devemos nos certificar se há ou não ex- cesso. Cálculo da quantidade em mols de HCl: Cálculo da quantidade em mols de KOH: ⇒ nHCl & 0,020 mol 1.000 mL 25 mL 0,80 mol nHCl ⇒ nKOH & 0,015 mol 1.000 mL 25 mL 0,60 mol nKOH A proporção estequiométrica é de 1 : 1 conforme mos- tra a equação da reação de neutralização: HCl " KOH $ KCl " H2O 1 mol 1 mol 0,015 mol 0,015 mol Há, portanto, excesso de 0,005 mol de HCl (ou seja, 0,020 mol # 0,015 mol). Esse excesso estará dissolvido no volume final de 50 mL (isto é, 0,050 L). Assim, a con- centração em mol/L desse excesso será de 0,005 mol/0,050 L & 0,1 mol/L. Como se trata de um ácido forte (α & 100%), concluí- mos que [H"] & 0,1 mol/L & 10#1 mol/L e, portanto, a solução resultante terá pH & 1. b) Kw & 10 #14 & [H"][OH#] [H"] & 10#1 mol/L ⇒ [OH#] & 10#13 mol/L Como [H"] ( [OH#], concluímos que a solução resul- tante tem caráter ácido. 88. (Vunesp) 80,0 mL de uma solução aquosa de hidróxido de potássio de concentração 0,250 mol/L são parcialmente neu- tralizados por 20,0 mL de uma solução aquosa de ácido nítrico de concentração 0,500 mol/L. a) Represente a equação química da reação de neutralização. b) Sabendo que pOH & # log [OH#] e que pH " pOH & 14 calcule o pH da solução após a adição do ácido. 89. (UFRJ) Três frascos contendo soluções a 25°C com diferen- tes pH são apresentados a seguir: I II III pH = 3 pH = 2 pH = ? Os frascos I e II contêm soluções de ácido nítrico, que é um ácido forte e pode ser considerado totalmente ionizado. Foram misturados 10 mL da solução I com 10 mL da solução II. Para neutralizar completamente a solução obtida, foram necessários 110 mL da solução III, cujo soluto também está totalmente dissociado. Qual é o pH da solução III? Capitulo_09 6/22/05, 8:39261 262 R ep ro du çã o pr oi bi da .A rt .1 84 do C ód ig o P en al e Le i9 .6 10 de 19 de fe ve re iro de 19 98 . 90. (Uespi) Dois frascos (X e Y) contêm, respectivamente, 50 mL de HCl 0,1 M (ácido clorídrico, um ácido forte) e 50 mL de HC2H3O2 0,1 M (ácido acético, um ácido fraco); Vx e Vy são os volumes de uma mesma base, necessários para consumir todo o ácido contido nos frascos X e Y, respectivamente. Assim, podemos afirmar, sem erro, que: a) pHx & pHy e Vx & Vy. d) pHx ( pHy e Vx & Vy. b) pHx ( pHy e Vx ( Vy. e) pHx ' pHy e Vx & Vy. c) pHx ' pHy e Vx ' Vy. 91. (UFV-MG) Considere as soluções abaixo: 94. (Enem-MEC) Utilizando-se o indicador citado em sucos de abacaxi e de limão, pode-se esperar como resultado as cores: a) rosa ou amarelo. d) rosa ou vermelho. b) vermelho ou roxo. e) roxo ou azul. c) verde ou vermelho. 95. (Unifor-CE) Considere a seguinte tabela: a) Qual é o pH da solução I? b) Qual é o pH da solução II? c) Qual é o pH da solução resultante da mistura das solu- ções I e II? 92. (PUC-SP) Um estudante misturou em um béquer 50,00 mL de solução 0,0100 mol/L de ácido sulfúrico (H2SO4) e 30,00 mL de solução 0,0600 mol/L de hidróxido de sódio (NaOH). A concentração de íons Na" e o pH da solução obtida pelo es- tudante são, respectivamente, a) 0,0225 mol/L e 7; d) 0,0300 mol/L e 10; b) 0,0300 mol/L e 12; e) 0,0225 mol/L e 12. c) 0,0450 mol/L e 2; Indicadores ácido-base Enunciado comum às questões 93 e 94. O suco extraído do repolho roxo pode ser utilizado como indicador do caráter ácido (pH entre 0 e 7) ou básico (pH entre 7 e 14) de diferentes soluções. Misturando-se um pou- co de suco de repolho e da solução, a mistura passa a apre- sentar diferentes cores, segundo sua natureza ácida ou bási- ca, de acordo com a escala abaixo. HCl (aq) V = 45 mL [HCl] = 0,1 mol L–1 NaOH (aq) V = 55 mL [NaOH] = 0,1 mol L–1 Solução IISolução I Material Cor I Amoníaco Verde II Leite de magnésia Azul III Vinagre Vermelho IV Leite de vaca Rosa Pode-se afirmar, em relação ao pH da referida solução, que a) é menor que 3,0 d) está entre 6,0 e 7,0 b) está entre 3,3 e 4,2 e) é igual a 7,0 c) está entre 4,6 e 6,0 96. (UFS-SE) A tabela seguinte mostra as faixas de pH de vira- gem de indicadores ácido-base e as respectivas cores. Faixa de pH Indicador de mudança Mudança de cor de cor violeta de metila (I) 0,0 — 3,0 amarelo-violeta alaranjado de metila (II) 3,3 — 4,6 vermelho-amarelo vermelho de metila (III) 4,2 — 6,2 vermelho-amarelo azul de bromotimol (IV) 6,0 — 7,8 amarelo-azul Para saber o pH de uma solução adicionou-se a quatro tu- bos de ensaio contendo uma pequena quantidade da solu- ção em cada um, algumas gotas de indicadores, anotando a cor resultante nasolução. Indicador Cor resultante na solução I violeta II amarelo III laranja IV amarelo Indicador Faixa de pH Cores I. vermelho de fenol 6,6 a 8,0 amarelo-vermelho II. verde de metila 0,2 e 1,8 amarelo-azul III. vermelho congo 3,0 a 5,0 azul-vermelho Em uma solução aquosa 0,1 mol/L de ácido propiônico (Ka " 1 $ 10 #5), os indicadores I, II e III devem apresentar respectivamente, as cores a) amarelo, azul e vermelho. b) amarelo, azul e azul. c) vermelho, azul e azul. d) amarelo, amarelo e vermelho. e) vermelho, amarelo e azul. 97. (UFPB) Para que se possa verificar quando uma reação áci- do-base ou de neutralização se completa, é comum adicio- nar-se ao sistema reacional substâncias indicadoras. Estas substâncias, na sua maioria, são ácidos ou bases orgânicas fracas que mudam de cor de acordo com o pH da solução. Um bom exemplo é a timolftaleína que não apresenta cor em soluções com pH menor que 9,4, mas apresenta cor azul em soluções com pH maior que 10,6, cuja reação de ionização pode ser representada como na forma abaixo: Algumas soluções foram testadas com esse indicador, pro- duzindo os seguintes resultados: 93. (Enem-MEC) De acordo com esses resultados, as soluções I, II, III e IV têm, respectivamente, caráter: a) ácido/básico/básico/ácido. b) ácido/básico/ácido/básico. c) básico/ácido/básico/ácido. d) ácido/ácido/básico/básico. e) básico/básico/ácido/ácido. HIn(aq) B H"(aq) " In#(aq) In# indica o grupo incolor azul orgânico da timolftaleína Considerando as informações acima, responda: a) Se a uma solução 0,01 mol # L#1 de NaOH for adicionado o indicador timolftaleína, que cor a solução apresentará? Justifique utilizando o princípio de Le Chatelier. b) Se a essa solução for adicionado ácido suficiente para que a [H"] na solução aumente 107 vezes, qual é a cor que a solu- ção apresentará? Justifique usando o mesmo princípio. 1 Cor: Vermelho Rosa Roxo Azul Verde Amarelo pH: 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Capitulo_09 6/22/05, 8:39262