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. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA AMAZÔNIA INSTITUTO SOCIOAMBIENTAL E DE RECURSOS HÍDRICOS DISCIPLINA: QUÍMICA PROFESSORA: RUTH GRANHEN TAVARES ASSUNTO: ESTUDO DAS SOLUÇÕES 1. OBJETIVOS Conceituar soluções. Classificar as soluções quanto ao estado físico, à condutibilidade elétrica e à proporção soluto/solvente. Distinguir as unidades de concentração e converter uma unidade em outra. Seqüenciar, de maneira lógica, as etapas de preparação de uma solução em laboratório. Resolver problemas propostos sobre preparação, diluição e misturas de soluções. 2. INTRODUÇÃO Quando duas ou mais substâncias são uniformemente misturadas é obtida uma DISPERSÃO. Portanto, dispersão é todo sistema no qual uma substância, sob forma de pequenas partículas, se distribui uniformemente em toda a extensão de outra substância. A espécie química que está em maior quantidade é denominada dispersante ou dispergente; a que está em menor quantidade é denominada disperso, e o conjunto, o sistema, é denominado dispersão. DISPERSÃO = DISPERSO + DISPERSANTE . De acordo com o tamanho das partículas do disperso, as dispersões podem ser classificadas em três tipos, com propriedades bem distintas: a) Suspensão – quando as partículas têm diâmetros superiores a 100 m (ou 1000 A°). É um sistema heterogêneo no qual, muitas vezes, é possível distinguir a olho nu o disperso do dispergente, e estes podem ser facilmente separados por sedimentação ou filtração comum. Ex. areia + água. b) Dispersão coloidal – quando as partículas têm diâmetros entre 1 e 100 m (ou 10 e 1000 A°). Mesmo que não seja possível distinguir disperso de dispergente a olho nu, e que suas partículas não sedimentem e nem possam ser separadas por filtração comum, é, também, um sistema heterogêneo, pois existem outros meios físicos capazes de separar seus componentes. Ex. aerossóis, gel. c) Solução – quando as partículas têm diâmetros inferiores a 1 m (ou 10 A°). É um sistema homogêneo e unifásico, não havendo possibilidade de distinção entre disperso do dispergente, e nenhum meio físico capaz de separá-los. Ex. sal + água. Dentre esses tipos de dispersões, as soluções serão estudadas com mais detalhes. Numa solução, o disperso recebe o nome de SOLUTO e o dispergente de SOLVENTE. SOLUÇÃO = SOLUTO + SOLVENTE . . Disciplina: QUÍMICA / ISARH / UFRA 2 Assunto: Estudo das Soluções Prof. RUTH GRANHEN TAVARES 3. CLASSIFICAÇÃO DAS SOLUÇÕES As soluções podem ser classificadas de acordo com vários aspectos. Três deles serão abordados a seguir. Além disso, tanto para classificação, quanto nos exemplos, serão consideradas apenas soluções binárias, ou seja, com dois componentes: um soluto e um solvente. 3.1. De acordo com o estado de agregação O estado de agregação do solvente determina o estado de agregação da solução, conforme pode ser observado no quadro abaixo: Classificação Estado de agregação do Exemplo da solução solvente soluto (soluto + solvente) a) Sólida Sólido Sólido cobre + níquel Líquido mercúrio + ouro Gasoso hidrogênio + paládio b) Líquida Líquido sólido cloreto de sódio + água Líquido ácido sulfúrico + água Gasoso dióxido de carbono + água c) Gasosa Gasoso Sólido gelo seco (sublimado) + nitrogênio Líquido clorofórmio (evaporado) + nitrogênio Gasoso oxigênio + nitrogênio 3.2. De acordo com a condutibilidade elétrica a) Molecular ou não-eletrolítica: não conduzem a corrente elétrica. As partículas do soluto são moléculas. Ex. sacarose + água. b) Iônica ou eletrolítica: conduzem a corrente elétrica. As partículas do soluto são íons, denominados eletrólitos. Ex. ácido sulfúrico + água. 3.3. De acordo com a proporção entre a quantidade de soluto e a de solvente a) Diluída: contém pouco soluto em relação à quantidade de solvente. b) Concentrada: relação soluto / solvente elevada. Obs. Não existem valores de concentração que determinem quando uma solução deixa de ser considerada diluída e passa a ser concentrada. Esses termos são comparativos. Por exemplo, uma solução que contém 10g de NaCl dissolvidos em 100mL de H2O é mais diluída que outra que contém 20g de NaCl dissolvidos em 100mL de H2O, mas, é mais concentrada que outra que contém 10g de NaCl dissolvidos em 200mL de H2O. c) Saturada: contém o máximo de soluto dissolvido por volume de solvente. É estável na presença de soluto não dissolvido. É a solução que atinge o ponto de saturação, definido pelo coeficiente de solubilidade. Coeficiente de Solubilidade (ou solubilidade, s) é a quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvida por uma quantidade padrão de solvente, a uma dada temperatura e pressão. Porém, certo volume de solvente pode ser saturado com diferentes quantidades de solutos diferentes. Por exemplo, 1 litro de água, a 25 °C, dissolve, no máximo, 357 g de NaCl. Esse mesmo volume, já saturado com NaCl, à mesma temperatura, dissolve até 1220 g de AgNO3. d) Supersaturada: contém mais soluto do que a solução saturada. Portanto, ultrapassa o coeficiente de solubilidade; só existe em condições especiais e, quando existe, é sempre instável. Para sua obtenção é necessária a ação de agentes externos, como – por exemplo – a temperatura. . Disciplina: QUÍMICA / ISARH / UFRA 3 Assunto: Estudo das Soluções Prof. RUTH GRANHEN TAVARES 4. UNIDADES DE CONCENTRAÇÃO Apenas para efeito didático, classificaremos as unidades de concentração em unidades físicas e unidades químicas. 4.1. Unidades físicas: Neste grupo, relacionamos as unidades para cuja manipulação não é necessário o conhecimento da fórmula, da função, do peso molecular, etc., do soluto. As principais estão relacionadas a seguir. 4.1.1. Densidade (d = g/mL) – representa a quantidade em gramas do soluto existente em 1ml de solução. g soluto 1 mL solução ou, ainda, d = v m 4.1.2. Percentagem ou Concentração percentual (%) – indica a quantidade (g ou ml) de soluto dissolvida em 100g ou 100ml de solução. Os principais tipos são: a) percentagem peso / peso (% p/p) – é a quantidade em gramas do soluto contida em 100g de solução. g soluto 100g solução b) percentagem volume / volume (% v/v) – é a quantidade em ml do soluto contida em 100 mL de solução. ml soluto 100 mL solução c) percentagem peso / volume (% p/v) – é a quantidade em gramas do soluto contida em 100ml de solução. Este é o tipo mais utilizado. g soluto 100 mL solução 4.1.3. Título (T = g/L) – representa a quantidade em gramas do soluto existente em 1000ml de solução. g soluto 1000 mL solução 4.1.4. Partes por milhão (ppm = mg/L) – indica a quantidade em miligramas do soluto existente em 1000 mL de solução. mg soluto 1000 mL solução 4.2. Unidades químicas: As unidades aqui reunidas já requerem alguns conhecimentos básicos de química geral e inorgânica como, por exemplo, escrever corretamente a fórmula molecular do soluto, determinar seu peso molecular, seu equivalente-grama, etc. As principais estão relacionadas a seguir. 4.2.1. Molaridade (M) – é o número de moléculas-gramas do soluto contido em 1000ml de solução. 1 M PM g soluto 1000 mL solução 4.2.2. Molalidade (M) – é o número de moléculas-gramas do soluto contido em 1000g de solvente. Essa unidade não será usada durante nosso curso. 1 M PM g soluto 1000g solvente 4.2.3. Normalidade (N) – é o número de equivalentes-gramas do soluto contido em 1000ml de solução. 1 N Eq-g soluto 1000 mL solução. Disciplina: QUÍMICA / ISARH / UFRA 4 Assunto: Estudo das Soluções Prof. RUTH GRANHEN TAVARES Antes de prosseguirmos com nosso estudo, convém relembrarmos como são encontrados o Peso Molecular e o Equivalente-grama de uma espécie. Peso Molecular (PM): é a soma dos pesos atômicos dos elementos que compõem a substância. Ex. encontrar o PM do carbonato de sódio (Na2CO3): Na = 23 x 2 = 46 C = 12 x 1 = 12 O = 16 x 3 = 48 PM = 106 Equivalente-grama de um elemento químico (Eq-g): O equivalente-grama de um elemento químico é a massa deste elemento que é capaz de reagir (ou deslocar) com 1g de hidrogênio ou 8g de oxigênio. Pode ser calculado dividindo-se o peso atômico pela valência do elemento. Exemplos... Magnésio (Mg2+): Eq-g = 2 24 = 12g Hidrogênio (H+): Eq-g = 1 1 = 1g Alumínio (Al3+): Eq-g = 3 27 = 9g Oxigênio (O2-): Eq-g = 2 16 = 8g . Equivalente-grama de um ácido (Eq-g): é o quociente entre o peso molecular e o número total de hidrogênios ionizáveis do ácido. Exemplos... Ácido clorídrico (HCl): Eq-g= 1 PM = 1 5,36 = 36,5g Ácido nítrico (HNO3): Eq-g= 1 PM = 1 63 = 63g Ácido sulfúrico (H2SO4): Eq-g = 2 PM = 2 98 = 49g Ácido fosfórico (H3PO4): Eq-g= 3 PM = 3 98 =32,7g Ácido fosforoso (H3PO3): Eq-g= 2 PM = 2 82 = 49g Equivalente-grama de uma base (Eq-g): é o quociente entre o peso molecular e o número total de hidroxilas da base. Exemplos... Hidróxido de potássio (KOH): Eq-g = 1 PM = 1 56 = 56g Hidróxido de magnésio [Mg(OH)2]: Eq-g = 2 PM = 2 58 = 29g Hidróxido de alumínio [Al(OH)3]: Eq-g = 3 PM = 3 78 = 26g Equivalente-grama de um sal (Eq-g): é o quociente entre o peso molecular do sal e a valência total (valor absoluto) do cátion ou do ânion. Exemplos... . Sal Íons Valência Nº de Íons Valência Total Equivalente-grama KCl (cloreto Cátion: K + +1 1 1x1= 1 1 PM = 1 5,74 = 74,5g De potássio) Ânion: Cl - -1 1 1x1= 1 Cr2(SO4)3 (sulfato Cátion: Cr 3+ +3 2 3x2= 6 6 PM = 6 392 = 65,3g De cromo III) Ânion: SO4 2- -2 3 2x3= 6 5. EXERCÍCIOS SOBRE UNIDADES DE CONCENTRAÇÃO (PREPARAÇÃO DE SOLUÇÕES) Exercício 1. Dissolvem-se 12,5g de cloreto de sódio em 250ml de solução. Qual a concentração percentual da solução obtida? Solução: 12,5 g 250 mL x g 100 mL x g5 250 100x5,12 5g NaCl / 100mL Resp: 5% . Disciplina: QUÍMICA / ISARH / UFRA 5 Assunto: Estudo das Soluções Prof. RUTH GRANHEN TAVARES Exercício 2. Quantos gramas de cloreto de magnésio são necessários para preparar 200mL de solução a 2,5% deste sal? Solução: 2,5 g 100 mL x g 200 mL x g5 100 200x5,2 Resp: 5g de MgCl2 Exercício 3. Para que volume de solução devem ser dissolvidos e diluídos 50g de hidróxido de sódio, se deseja-se obter solução a 10% desta base? Solução: 10 g 100 mL 50 g x mL x mL x 500 10 10050 Resp: 500mL Exercício 4. Quantos gramas de nitrato de sódio, com 98% de pureza, são necessários para preparar 500mL de solução a 2% deste sal? Solução: C = 2% 2 g 100 mL x g 500 mL x g10 100 500x2 . P = 98% 100 g imp. 98 g puros y g imp. 10 g puros y g2,10 98 10x100 Resp: 10,2g de NaNO3 Exercício 5. Dissolvem-se 21,05g de cloreto de potássio, com 95% de pureza, em 250mL de solução. Qual a concentração percentual da solução obtida? Solução: P = 95% 95 g puros 100 g imp. x g puros 21,05 g imp. x g20 100 95x05,21 . 20 g 250 mL y g 100 mL y g8 250 100x20 KCl/100mL Resp: 8% Exercício 6. Dissolvem-se 0,01g de cloreto de cálcio em 200mL de solução. Qual a concentração, em ppm, da solução obtida? Solução: 0,01g = 0,01 x 1000 = 10mg 10 mg 200 mL x mg 1000 mL x mg50 200 1000x10 50mg de CaCl2 / 1000mL Resp: 50ppm . Exercício 7. Quantos gramas de carbonato de cálcio são necessários para preparar 250mL de solução a 100 ppm deste sal? Solução: 100ppm = 100 mg/L 100 mg 1000 mL x mg 250 mL x mg25 1000 250x100 25mg 1000 = 0,025g Resp: 0,025g de CaCO3 . . Disciplina: QUÍMICA / ISARH / UFRA 6 Assunto: Estudo das Soluções Prof. RUTH GRANHEN TAVARES Exercício 8. Dissolvem-se 4,21g de hidróxido de sódio (NaOH), com 95% de pureza, em 500mL de solução. Qual a molaridade da solução obtida? (Na = 23; O = 16; H = 1) Solução: a) Peso molecular PM = 23 + 16 + 1 = 40 b) g puros 95 g puros 100 g imp. x g puros 4,21 g imp. x g4 100 95x21,4 puros .. c) Molaridade 1 M 40 g 1000 mL y M 4 g 500 mL y M2,0 500x40 1000x4x1 Resp: 0,2 mol/L Exercício 9. Calcular a molaridade, a normalidade e a percentagem de uma solução de carbonato de sódio (Na2CO3) que contém 1,082g de soluto, com 98% de pureza, em 200mL de solução. (Na = 23; O = 16; C = 12) Solução: a) Peso molecular PM = (2x23)+(12)+(3x16) = 106 b) Equivalente-grama Eq-g 2 106 53 c) g puros 98 g puros 100 g imp. x g puros 1,082 g imp. x g06,1 100 98x082,1 puros . d) percentagem 1,06 g 200 mL y g 100 mL y 53,0 200 100x06,1 0,53g /100mL Resp: 0,53% . e) Molaridade 1 M 106 g 1000 mL z M 1,06 g 200 mL z Lmol x xx /05,0 200106 100006,11 Resp: 0,05 mol/L f) Normalidade 1 N 53 g 1000 mL w N 1,06 g 200 mL w N1,0 200x53 1000x06,1x1 Resp: 0,1 N Exercício 10. O que devemos fazer para preparar 250mL de solução 0,1 N de sulfato de cobre, se o sal disponível no laboratório é pentahidratado (CuSO4.5H2O) e apresenta 90% de pureza? (Cu = 63,5; S = 32; O = 16; H = 1) Solução: a) Peso molecular PM = 63,5+32+(4x16)+5(2x1)+5(1x16)= 249,5 b) Equivalente-grama Eq-g 2 5,249 124,75 c) g puros 1 N 124,75 g 1000 mL 0,1 N x g 250 mL x 11875,3 1000x1 250x75,124x1,0 g d) g impuros 90 g puros 100 g imp. 3,11875 g puros y g imp. y 4653,3 90 100x11875,3 g e) Preparação: Em uma balança analítica, pesamos (para um becker), com auxílio de uma espátula, 3,4653g do sal. Dissolvemos o sólido, com pouca quantidade de água, adicionada com piceta, e o auxílio de um bastão de vidro. Transferimos o concentrado obtido para um balão volumétrico de 250mL, com o uso de um funile do bastão de vidro. Efetuamos lavagens sucessivas no becker, no bastão e no funil, com pequenos jatos d’água adicionados com a piceta e transferimos as águas de lavagens para dentro do balão. Usando a piceta, aferimos o balão com água; homogeneizamos a solução e transferimos a solução para um frasco, que deve ser devidamente rotulado. . Disciplina: QUÍMICA / ISARH / UFRA 7 Assunto: Estudo das Soluções Prof. RUTH GRANHEN TAVARES Exercício 11. O que devemos fazer para preparar 500mL de solução 0,125 N de ácido clorídrico (HCl), se o ácido disponível no laboratório possui as seguintes características: densidade = 1,19 e pureza= 37%? (Cl = 35,5; H = 1) Solução: a) Peso molecular PM = (1x1) + (1x35,5) = 36,5 b) Equivalente-grama Eq-g 1 5,36 36,5 c) g puros 1 N 36,5 g 1000 mL 0,125 N x g 500 mL x 28125,2 1000x1 500x5,36x125,0 g d) g impuros 37 g puros 100 g imp. 2,28125 g puros y g imp. y 1655,6 37 100x28125,2 g e) volume 1,19 g 1 mL 6,1655 g v mL v 18,5 19,1 1x1655,6 5,2 mL f) Preparação: Transferimos em torno de 250mL de água destilada para um balão volumétrico de 500mL (o volume de água pode ser medido em uma proveta). Em uma capela, medimos 5,2mL do ácido concentrado com uma pipeta automática (ou, imergimos uma pipeta graduada no ácido concentrado, deixamos que ela seja preenchida por capilaridade até um volume superior ao desejado e, então, aferimos em 5,2mL). Transferimos esse volume gota a gota para o balão, homogeneizamos a solução, acrescentamos mais água, até as proximidades da marca de aferição e, usando a piceta, aferimos o balão com água; homogeneizamos a solução e transferimos a solução para um frasco, que deve ser devidamente rotulado. . 6. DILUIÇÃO DE SOLUÇÕES Ao acrescentar solvente a uma solução estamos fazendo uma diluição. Evidentemente, quando se dilui uma solução, a massa do soluto da solução inicial será a mesma da solução final; porém, as concentrações serão diferentes, pois o volume foi alterado. A concentração da solução final será menor que a da inicial, pois o volume da solução aumentou e a massa de soluto permaneceu a mesma. + H2O = Para a solução inicial C1 1 1 V m m1 = V1 x C1 V1 x C1 = V2 x C2 Para a solução final C2 2 1 V m m1 = V2 x C2 OBS.: V2 = V1 + OH2 V As concentrações C1 e C2 podem estar em qualquer unidade (M, N, T, %, ppm), desde que sejam as mesmas. m1 V2 C2 m1 V1 C1 . Disciplina: QUÍMICA / ISARH / UFRA 8 Assunto: Estudo das Soluções Prof. RUTH GRANHEN TAVARES EXERCÍCIOS SOBRE DILUIÇÃO DE SOLUÇÕES Exercício 12. Acrescentam-se 100mL de água a 400mL de solução a 4mol/L de NaOH. Qual a molaridade da solução obtida? Solução: V1 = 400 mL C1 = 4 M V2 = V1 + OH2 V = 100 + 400 = 500 mL C2 = ? M .. 400 x 4 = 500 x C2 C2 Lmol x /2,3 500 4400 Resp: C2 = 3,2 mol/L Exercício 13. Que volume de água deve ser adicionado a 500mL de solução a 0,1 mol/L de H2SO4, se deseja-se obter uma solução a 0,1N? Solução: V1 = 500 mL C1 = 0,1 mol/L = 0,2 N V2 = ? mL C2 = 0,1 N .. 500 x 0,2 = V2 x 0,1 V2 mL x 1000 1,0 2,0500 OH2V V2 – V1 = 1000 - 500 Resp: OH2V 500 mL . Exercício 14. Que volume de água deve ser adicionado a 200mL de solução a 0,1mol/L de Al2(SO4)3, se deseja-se obter uma solução a 0,2N? Solução: V1 = 200 mL C1 = 0,1 mol/L = 0,6 N V2 = ? ml C2 = 0,2 N .. 200 x 0,6 = V2 x 0,2 V2 ml x 600 2,0 6,0200 OH2V V2 – V1 = 600 - 200 Resp: OH2V 200 mL . 7. MISTURA DE SOLUÇÕES Ao misturarmos duas ou mais soluções de uma mesma substância – em concentrações diferentes – a massa total de soluto na solução final (mF) será a soma das massas iniciais (m1 + m2); o volume final será a soma dos volumes iniciais (V1 + V2) e a concentração final terá um valor situado entre as duas iniciais. + = Para a 1ª solução C1 1 1 V m m1 = V1 x C1 (1) M N N = x . M = 2 . M N = 2. 0,1 = 0,2 M N N = x . M = 6 . M N = 6. 0,1 = 0,6N mF VF CF m1 V1 C1 m2 V2 C2 . Disciplina: QUÍMICA / ISARH / UFRA 9 Assunto: Estudo das Soluções Prof. RUTH GRANHEN TAVARES Para a 2ª solução C2 2 2 V m m2 = V2 x C2 (2) Para a solução final CF F F V m mF = VF x CF (3) mF = m1 + m2 (4) Substituindo (1), (2) e (3) em (4), tem-se: VF CF = V1 C1 + V2 C2 VF = V1 + V2 OBS.: As concentrações C1, C2 e CF podem estar em qualquer unidade (M, N, T, %, ppm), desde que sejam as mesmas. Exercício 15. 300mL de solução a 0,2 mol/L de H2SO4 são misturados a 200mL de solução a 0,49% do mesmo ácido. Calcular a normalidade da solução resultante. (PM = 98) Solução: V1 = 300 mL C1 = 0,2 mol/L = 0,4 N V2 = 200 ml C2 = 0,49% = 0,1 N VF = 300 + 200 = 500 mL CF = ? N .. 300 x 0,4 + 200 x 0,1 = 500 x CF CF 28,0 500 20120 N Resp: CF = 0,28 N . Exercício 16. Que volume de solução a 0,6N de NaOH deve ser misturado a 600mL de solução a 0,1N da mesma base, se deseja-se obter uma solução a 0,3N? Solução: V1 = ? mL C1 = 0,6 N V2 = 600 mL C2 = 0,1 N VF = ? mL CF = 0,3 N .. V1 x 0,6 + 600 x 0,1 = VF x 0,3 0,6 V1 + 60 = (V1 + 600) 0,3 0,6 V1 + 60 = 0,3 V1 + 180 0,6 V1 – 0,3 V1 = 180 – 60 0,3 V1 = 120 V1 400 3,0 120 ml Resp: V1 = 400 mL . Outra Solução: 0,6 N 0,2 mL x f = 0,2 x 2000 = 400 mL V1 0,3 N 0,1 N 0,3 mL x f = 600 f 3,0 600 2000 M N N = x . M = 6 . M N = 6. 0,1 = 0,6 0,49% 0,49 g 100 mL 1 N 49 g 1000 mL x N 0,49 g 100 mL x 1,0 100x49 1000x49,0x1 N V1 + V2 = VF VF = V1 + 600 . Disciplina: QUÍMICA / ISARH / UFRA 10 Assunto: Estudo das Soluções Prof. RUTH GRANHEN TAVARES Exercício 17. V1 mL de solução a 7% de KI é misturado a V2 mL de solução a 2% do mesmo sal. Quais os valores de V1 e V2, se o volume e a concentração da solução obtida foram, respectivamente, 500 mL e 3%? Solução: V1 = ? mL C1 = 7 % V2 = ? mL C2 = 2 % VF = 500 mLCF = 3 % .. V1 x 7 + V2 x 2 = 500 x 3 7 V1 + (500 - V1) x 2 = 1500 7 V1 + 1000 - 2 V1 = 1500 7 V1 – 2 V1 = 1500 – 1000 5 V1 = 500 V1 100 5 500 mL V2 = 500 - V1 = 500 - 100 = 400 V2 = 400 mL Resp: V1 = 100 mL e V2 = 400 mL . Outra Solução: 7 % 1 mL x f = 1 x 100 = 100 mL V1 3 % 2 % 4 mL x f = 4 x 100 = 400 mL V2 5 mL x f = 500 f 5 500 100 OBS: ESQUEMA DE DILUIÇÃO Exemplo: 10mL de uma solução a 200ppm são diluídos para 100mL. Destes, são retirados 20mL, os quais são diluídos para 200ml. Desta solução, 50mL são retirados e diluídos para 1000mL. Qual a concentração (em ppm) da solução resultante? Solução: f.d.1 10 10 100 f.d.= fator de diluição 10 mL (200ppm) 100 mL f.d.2 10 20 200 20 mL 200 mL f.d.3 20 50 1000 50 mL 1000 mL (? ppm) O f.d. indica quantas vezes a solução foi diluída, ou seja, de quantas vezes sua concentração diminuiu. f.d.total = f.d.1 x f.d.2 x f.d.3 = 10 x 10 x 20 Cfinal 1,0 2000 200 .d.f C total inicial ppm Resp: Cfinal = 0,1 ppm . V1 + V2 = VF V2 = 500 - V1 . Disciplina: QUÍMICA / ISARH / UFRA 11 Assunto: Estudo das Soluções Prof. RUTH GRANHEN TAVARES 8. LISTA DE EXERCÍCIOS (SOLUÇÕES) 01. Calcular o equivalente-grama das seguintes substâncias: Ácido sulfídrico (H2S) Resp. 17 Ácido clórico (HClO3) Resp. 84,5 Ácido sulfuroso (H2SO3) Resp. 41 Ácido hipofosforoso (H3PO2) Resp. 66 Hidróxido férrico (Fe(OH)3) Resp. 35,67 Hidróxido ferroso (Fe(OH)2) Resp. 45 Hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) Resp. 37 Hidróxido de alumínio (Al(OH)3) Resp. 26 Fosfato de cálcio (Ca3(PO4)2) Resp. 51,67 Fosfato de alumínio (AlPO4) Resp. 40,67 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --- 02. Qual a molaridade, a normalidade, a percentagem e o título de uma solução de sulfato de sódio que apresenta 0,142g de soluto dissolvido em 500mL de solução? Resp. 0,002 mol/L; 0,004 N; 0,0284 %; 0,2840 g/L --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --- 03. Uma solução a 100 ppm de KCl apresenta __________ g do soluto dissolvidos em 500 mL de solução. Resp. 0,05 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --- 04. Quantos gramas de NaOH, com 3% de impurezas diversas são necessários para preparar 200 mL de solução a 0,5 N deste ácido? Resp. 4,12 g --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --- 05. Que volume de ácido sulfúrico concentrado (d=1,84 e p=98%) é necessário para preparar 200mL de solução a 0,02N deste ácido? Resp. 0,109 ml --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --- 06. 5g de sulfato de cálcio foram dissolvidos e diluídos para 500mL. Destes, 50mL foram retirados e diluídos para 500mL. Desta última solução, 200mL foram retirados e diluídos para 1000mL. Qual a concentração da solução resultante em molaridade, normalidade, percentagem e ppm? Resp. 0,00147 mol/L; 0,00294 N; 0,02 %; 200 ppm --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --- 07. Que volume de ácido clorídrico concentrado (d=1,19 e p=37%) deve ser diluído para 500mL, se desejamos obter uma solução a 0,1 mol/L deste ácido? Resp. 4,14 ml --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --- 08. Para que volume de solução devem ser dissolvidos 2,13g de carbonato de sódio com 99,55% de pureza, para obter-se uma concentração igual a 0,2N? Resp. 200 mL --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --- 09. Que volume de água deve ser adicionado a 50mL de solução a 0,1 mol/L de cloreto de cálcio, para obtermos uma solução a 0,05N? Resp. 150 mL --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --- 10. Qual a molaridade da solução resultante da mistura de 50mL de solução a 0,98% de ácido fosfórico com 150mL de solução a 0,9 N do mesmo ácido? Resp. 0,25 mol/L --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --- 11. Que volume de uma solução a 1% de iodeto de sódio deve ser misturado a 100ml de solução a 4% do mesmo sal, para obtermos uma solução a 2%? Resp. 200 mL ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 12. Que volumes de uma solução a 4,9% e de outra a 0,1N de perclorato de sódio devem ser misturados, se desejamos obter 1,5 litros de solução a 0,2 mol/L deste sal? Resp. 500 mL (da sol. a 4,9%) e 1000 ml (da sol. a 0,1N) --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --- . Disciplina: QUÍMICA / ISARH / UFRA 12 Assunto: Estudo das Soluções Prof. RUTH GRANHEN TAVARES Dados os pesos atômicos: H = 1 Cl = 35,5 O = 16 P = 31 S = 32 Fe = 56 Ca = 40 Al = 27 Na = 23
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