PROVA DE QUÍMICA ANALÍTICA COM GABARITO

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO – UFERSA 
 CENTRO DE ENGENHARIA E TECNOLOGIAS 
 DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E TECNOLOGIAS – DET 
 DISCIPLINA: QUÍMICA ANALÍTICA (ACS 004/MET 2550) 
 AVALIAÇÃO 2022201 
 Instruções: Cada aluno responde apenas duas questões conforme sorteio 
 abaixo. Anexa o arquivo contendo a memória de cálculo e coloca no local 
 adequado (R =) o valor do somatório dos itens corretos. 
 ACS004 T1: 
 Discente 21: 12, 18 
 Aluno: SHANDLEY ELIEDESIO DA SILVA 
 Q12 
 Enunciado : Considere a titulação de 50 mL de ácido acético (H 3 CCOOH) 0,100 M 
 com NaOH 0,100 M. 
 (R =) 
 01 O volume de NaOH necessário para alcançar o ponto de equivalência é 50 mL. 
 H₃CCOOH + NaOH -> H₂O + Na₃CCOOH 
 Volume de NaOH = Moles de NaOH / Concentração do NaOH Volume de NaOH = 
 0,005 mol / 0,100 mol/L Volume de NaOH = 0,050 L = 50 mL 
 Moles de NaOH = 0,100 mol/L x 0,050 L Moles de NaOH = 0,005 mol 
 02 O pH antes da adição de qualquer quantidade de NaOH é acima de 3,5. 
 ( R =) 
 H₃CCOOH ⇌ H⁺ + H₃CCOO⁻ 
 1,8 x 10^-5. 
 Ka = [H⁺][H₃CCOO⁻] / [H₃CCOOH] 
 Substituindo os valores conhecidos: 
 1,8 x 10^-5 = x * x / 0,100 
 Resolvendo a equação, temos: 
 x^2 = 1,8 x 10^-5 * 0,100 x^2 = 1,8 x 10^-6 x ≈ 1,34 x 10^-3 
 Portanto 
 a concentração de íons H⁺ (e também de íons H₃CCOO⁻) antes da adição de NaOH 
 é aproximadamente 1,34 x 10^-3 M. 
 Para calcular o pH, utilizamos a seguinte relação: 
 pH = -log[H⁺] 
 pH = -log(1,34 x 10^-3) pH ≈ 2,87 
 04 O pH após a adição de 10,0 mL de NaOH é acima de 3,5. 
 (R =) 
 H₃CCOOH + NaOH -> H₂O + Na₃CCOOH 
 Concentração do ácido acético = 0,001 mol / 0,060 L (50 mL + 10 mL) 
 Concentração do ácido acético ≈ 0,0167 M 
 H₃CCOOH. 
 A partir da constante de dissociação ácida (Ka) do ácido acético (aproximadamente 
 1,8 x 10^-5), podemos usar a fórmula do pH: 
 pH = -log[H₃CCOOH] 
 pH = -log(0,0167) 
 pH ≈ 1,78 
 08 O pH após a adição de 20,0 mL de NaOH é acima de 3,5. 
 (R =) 
 Moles de ácido acético / Volume final da solução Concentração do ácido acético = 
 0,003 mol / 0,070 L (50 mL + 20 mL) 
 Concentração do ácido acético ≈ 0,043 M 
 Para calcular o pH, usamos a fórmula: 
 pH = -log[H₃CCOOH] 
 pH = -log(0,043) pH ≈ 1,37 
 16 O pH no ponto de equivalência é 7,0. 
 (R =) 
 A equação balanceada para a reação entre o ácido acético e o NaOH é: 
 H₃CCOOH + NaOH → Na₃CCOOH + H₂O 
 Nessa reação, ocorre a formação de acetato de sódio (Na₃CCOOH) e água. 
 O Na₃CCOOH é um sal solúvel que se dissocia completamente em água, liberando 
 íons Na+ e íons CCOO- (acetato). 
 Como o Na₃CCOOH se dissocia completamente, a concentração de íons H+ (ácido) 
 é igual a zero e a concentração de íons OH- (base) também é igual a zero. 
 Portanto, no ponto de equivalência, a solução é neutra e o pH é igual a 7,0. 
 32 O pH no ponto de equivalência é 8,73. 
 (R =) 
 H₃CCOONa + H₂O ⇌ H₃CCOOH + OH⁻ 
 A fórmula para calcular o Kb é: 
 Kb = [H₃CCOOH][OH⁻] / [H₃CCOONa] 
 Assim, podemos simplificar a equação do Kb para: 
 Kb = [OH⁻]² / [H₃CCOONa] 
 Substituindo os valores conhecidos: 
 Kb = (0,100)² / 0,100 = 0,100 
 A partir do Kb, podemos calcular o pOH no ponto de equivalência: 
 pOH = -log10(Kb) = -log10(0,100) = 1 
 Como o pOH é 1, podemos calcular o pH utilizando a relação: 
 pH + pOH = 14 
 pH = 14 - pOH = 14 - 1 = 13 
 Como o Na₃CCOOH se dissocia completamente, a concentração de íons H+ (ácido) 
 é igual a zero e a concentração de íons OH- (base) também é igual a zero. 
 Portanto, no ponto de equivalência, a solução é neutra e o pH é igual a 7,0. 
 32 O pH no ponto de equivalência é 8,73. 
 (R =) 
 H₃CCOONa + H₂O ⇌ H₃CCOOH + OH⁻ 
 A fórmula para calcular o Kb é: 
 Kb = [H₃CCOOH][OH⁻] / [H₃CCOONa] 
 Assim, podemos simplificar a equação do Kb para: 
 Kb = [OH⁻]² / [H₃CCOONa] 
 Substituindo os valores conhecidos: 
 Kb = (0,100)² / 0,100 = 0,100 
 A partir do Kb, podemos calcular o pOH no ponto de equivalência: 
 pOH = -log10(Kb) = -log10(0,100) = 1 
 Como o pOH é 1, podemos calcular o pH utilizando a relação: 
 pH + pOH = 14 
 pH = 14 - pOH = 14 - 1 = 13 
 Q18 
 Enunciado: A concentração de CO 2 no ar pode ser determinada por uma titulação 
 ácido-base indireta. A amostra do ar é borbulhada através de uma solução contendo 
 excesso de Ba(OH) 2 e precipitando o BaCO 3 . O excesso de Ba(OH) 2 é retrotitulado 
 com HCl. Numa análise típica, uma amostra (3,5 L) de ar é borbulhada em 50 mL de 
 Ba(OH) 2 0,0200 M. A retrotitulação com HCl 0,0316 M necessitou de 38,58 mL para 
 alcançar o ponto final. A densidade do CO 2 na temperatura do ar é 1,98 g/L. 
 01 A massa de CO 2 na amostra é 17,18 mg. 
 (R =) 
 Volume da amostra de ar: 3,5 L 
 Concentração de Ba(OH)2: 0,0200 M 
 Volume de Ba(OH)2 utilizado: 50 mL 
 Concentração de HCl: 0,0316 M 
 Volume de HCl utilizado: 38,58 mL 
 Densidade do CO2 na temperatura do ar: 1,98 g/L 
 Calcular a quantidade de Ba(OH)2 utilizado na reação. 
 Para isso, usamos a equação de quantidade: 
 n(Ba(OH)2) = C(Ba(OH)2) * V(Ba(OH)2) 
 n(Ba(OH)2) = 0,0200 M * 0,0500 L 
 n(Ba(OH)2) = 0,001 mol 
 Quantidade de HCl utilizado na retrotitulação. 
 n(HCl) = C(HCl) * V(HCl) 
 n(HCl) = 0,0316 M * 0,03858 L 
 n(HCl) = 0,001 mol 
 A reação entre o Ba(OH)2 e o CO2 é a seguinte: 
 Ba(OH)2 + CO2 -> BaCO3 + H2O 
 n(CO2) = n(Ba(OH)2) = 0,001 mol 
 Massa de CO2. 
 massa(CO2) = quantidade(CO2) * massa molar(CO2) 
 A massa molar do CO2 é de 44,01 g/mol. 
 massa(CO2) = 0,001 mol * 44,01 g/mol 
 massa(CO2) = 0,04401 g 
 massa(CO2) = 0,04401 g * 1000 
 massa(CO2) = 44,01 mg 
 02 A concentração de CO 2 é 2480 ppm. 
 (R =) 
 Concentração molar de CO2 = 2480 ppm / 1 milhão 
 = 0,00248 
 Calcular a quantidade de CO2 na amostra. 
 Quantidade de CO2 = Concentração molar de CO2 * Volume da amostra 
 Quantidade de CO2 = 0,00248 * 3,5 L 
 -= 0,00868 molMassa de CO2 = Quantidade de CO2 * Massa molar do CO2 
 A massa molar do CO2 é de 44,01 g/mol. 
 Massa de CO2 = 0,00868 mol * 44,01 g/mol 
 = 0,382 g 
 Quantidade de NaOH (mol) = Concentração do NaOH (mol/L) × Volume de NaOH (L) 
 Quantidade de NaOH (mol) = 0,9989 M × 0,03268 L 
 Quantidade de NaOH (mol) ≈ 0,03249 mol 
 Massa de HCl (g) = Quantidade de HCl (mol) × Massa molar do HCl (g/mol) 
 Massa de HCl (g) = 0,03249 mol × 36,46 g/mol 
 Massa de HCl (g) ≈ 1,186 g 
 Massa da cetona (g) = Quantidade da cetona (mol) × Massa molar da metiletilcetona (g/mol) 
 Massa da cetona (g) = 0,03249 mol × 72,11 g/mol 
 Massa da cetona (g) ≈ 2,344 g 
 04 A massa de metiletilcetona (C 4 H 8 O) na amostra é 2,35 g. 
 (R =) 
 Fator de diluição = Volume final / Volume inicial 
 Fator de diluição = 50,00 mL / 3,00 mL 
 Fator de diluição ≈ 16,67 
 Agora, vamos calcular a concentração do NaOH usado na titulação. Sabemos que a concentraçã
 do NaOH é 0,9989 M. 
 A quantidade de NaOH usada na titulação é dada por: 
 Quantidade de NaOH (mol) = Concentração do NaOH (mol/L) × Volume de NaOH (L) 
 Quantidade de NaOH (mol) = 0,9989 M × 0,03268 L 
 Quantidade de NaOH (mol) ≈ 0,03249 mol 
 Como a reação entre o HCl liberado e o NaOH é estequiométrica na proporção 1:1, a quantidade d
 HCl liberado também é de 0,03249 mol. 
 Agora, vamos calcular a massa de HCl liberado usando a massa molar do HCl, que 
 aproximadamente 36,46 g/mol. 
 Massa de HCl (g) = Quantidade de HCl (mol) × Massa molar do HCl (g/mol) 
 Massa de HCl (g) = 0,03249 mol × 36,46 g/mol 
 Massa de HCl (g) ≈ 1,186 g 
 Sabemos que a reação de formação de R2-C =NOH(aq) e HCl(aq) a partir da cetona consome
 mol de HCl por mol de cetona. Portanto, a quantidade de cetona presente na amostra é igual
 quantidade de HCl liberado, que é de aproximadamente 0,03249 mol. 
 Agora,vamos calcular a massa da cetona na amostra usando a massa molar da metiletilcetona, qu
 é aproximadamente 72,11 g/mol. 
 Massa da cetona (g) = Quantidade da cetona (mol) × Massa molar da metiletilcetona (g/mol) 
 Massa da cetona (g) = 0,03249 mol × 72,11 g/mol 
 Massa da cetona (g) ≈ 2,344 g 
 Pureza (%) = (Massa da cetona na amostra / Massa da amostra) × 100 
 Pureza (%) = (2,344 g / 2,35 g) × 100 
 Pureza (%) ≈ 99,74% 
 08 A massa da amostra corresponde a 2,42 g. 
 (R =) 
 A quantidade de cetona presente na amostra é igual à quantidade de HCl liberado, que é d
 aproximadamente 0,03249 mol. 
 Agora, vamos recalcular a massa da cetona na amostra usando a massa molar da metiletilceton
 que é aproximadamente 72,11 g/mol. 
 Massa da cetona (g) = Quantidade da cetona (mol) × Massa molar da metiletilcetona (g/mol) 
 Massa da cetona (g) = 0,03249 mol × 72,11 g/mol 
 Massa da cetona (g) ≈ 2,345 g 
 A massa da metiletilcetona na amostra é dada como 2,42 g. Comparando esse valor com a mass
 calculada da cetona na amostra, podemos determinar a pureza da preparação. 
 Pureza (%) = (Massa da cetona na amostra / Massa da amostra) × 100 
 Pureza (%) = (2,345 g / 2,42 g) × 100 
 Pureza (%) ≈ 96,93% 
 Portanto, a pureza da preparação sintética de metiletilcetona é de aproximadamente 96,93%. 
 16 A pureza da amostra é 97,47 %. 
 (R =) 
 Massa da cetona (g) = Quantidade da cetona (mol) × Massa molar da metiletilcetona (g/mol) 
 Massa da cetona (g) = 0,03249 mol × 72,11 g/mol 
 Massa da cetona (g) ≈ 2,344 g 
 A massa da metiletilcetona na amostra é dada como 2,42 g. Comparando esse valor com a mass
 calculada da cetona na amostra, podemos determinar a pureza da preparação. 
 Pureza (%) = (Massa da cetona na amostra / Massa da amostra) × 100 
 Pureza (%) = (2,344 g / 2,42 g) × 100 
 Pureza (%) ≈ 96,93% 
 Enunciado : Óleos vegetais e gordura animal são triacilgliceróis, ou triésteres, formados a partir d
 reação do glicerol (1,2,3 propanotriol) com três ácidos graxos de cadeia longa. Um dos método
 usados para caracterizar uma gordura ou um óleo é o seu número (índice) de saponificaçã
 Quando tratado com KOH aquoso aquecido, um éster é saponificado a seus ácidos graxos e álcoo
 correspondentes (como íons carboxilatos). O número de saponificação é o número de miligramas d
 KOH necessário para saponificar 1,000 g da gordura ou óleo. Numa análise típica, uma amostra d
 2,085 g de manteiga é adicionada a 25,00 mL KOH 0,5131 M. Após o término da saponificação
 excesso de KOH oi retrotitulado com 10, 26 mL de HCl 0,500 M. 
 32 A massa de KOH usada na saponificação da amostra foi 431,87 mg. 
 (R =) 
 Massa de KOH usada = 431,87 mg = 0,43187 g 
 Concentração de KOH = 0,5131 M 
 Volume de KOH usado = 25,00 mL = 0,02500 L 
 Número de mols de KOH = concentração x volume = 0,5131 M x 0,02500 L = 0,0128285 mol 
 Número de mols de triacilglicerol = 0,0128285 mol 
 Massa da amostra de manteiga = 2,085 g 
 Número de saponificação = massa de KOH usada / massa da amostra de manteiga 
 Número de saponificação = 0,43187 g / 2,085 g = 0,2075 g/g 
 Portanto, o número de saponificação da manteiga é de 0,2075 g/g. 
 64 O número de saponificação da manteiga é 207. 
 (R =) 
 Massa de KOH usada = 431,87 mg = 0,43187 g 
 Concentração de KOH = 0,5131 M 
 Volume de KOH usado = 25,00 mL = 0,02500 L 
 Número de mols de KOH = concentração x volume = 0,5131 M x 0,02500 L = 0,0128285 mol 
 Número de mols de triacilglicerol = 0,0128285 mol / 3 = 0,0042761 mol 
 Massa da amostra de manteiga = 2,085 g 
 Número de saponificação = massa de KOH usada / (massa da amostra de manteiga x número d
 mols de triacilglicerol) 
 Número de saponificação = 0,43187 g / (2,085 g x 0,0042761 mol) = 207,04 g/mol 
 Portanto, o número de saponificação da manteiga é de aproximadamente 207 g/mol.