Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Analítica Avançada Profa. Maria J. F. Gomes Lista de Exercício 1- Numa solução 0,25 mol L-1 de H2CO3 as espécies presentes são: H2CO3; HCO3-, CO32-, H+ e OH-. Escreva a equação de balanço de massa e equação de balanço de cargas. 2- Numa solução temos os seguintes íons e concentrações abaixo. Qual o valor de X? Responda a partir da equação do balanço de carga Cl- = 0,005 mol L-1 Ca2+ = 64 mg L-1 SO42- = 96 mg L-1 CO32- = X Na+ = 0,004 mol L-1 K+ = 0,008 mol L-1 3- Temos duas soluções A e B que são ambas 0,15 mol L-1 de K2SO4 , mas que contém outros sais. Na solução A atividade do íon K+ é 0,062 e na solução B é 0,043. Quais parâmetros podem ser calculados para cada uma dessas soluções? O que pode ser discutido a respeito delas? 4- Complete com alto ou baixo . Numa solução aquosa com elevada concentração de íons, um determinado íon em particular sofrerá ------------ interação eletrostática, determinando um coeficiente de atividade ------- e um valor de atividade iônica -------- 5- Complete com menor ou maior: Quanto mais elevada a força iônica ------ o coeficiente de atividade e --------- a diferença entre atividade e concentração analítica. 6- Ao diluirmos uma solução estamos aumentando os valores de coeficiente de atividade dos íons presentes (V/F; verdadeiro ou falso) 7- Quando concentramos uma solução estamos aumentando a força iônica de um íon nela presente (V/F). 8- Quando diluímos uma solução 10 vezes, sua força iônica decresce 10 vezes (V/F) 9- Qual a lei fundamental da física que justifica o fato de íons de maior carga apresentarem menor coeficiente de atividade? 10- Porque foi necessário estabelecer o conceito de atividade iônica? 11- Água pura a 25oC tem pH igual a 7,0. Se adicionarmos à água pura uma elevada quantidade de íons que não tem relação alguma com a produção ou consumo de íons H+, ainda assim o pH varia. Porque isso ocorre e qual o sentido da variação no pH ? 12- Com base na equação da lei limite de Debye-Huckel, .z.51,0flog 2ii (25oC), discuta os fatores que afetam a atividade de um íon em solução aquosa. 13- Escreva o balanço de carga para uma solução contendo hidrônio, hidroxila, Ca2+, bicarbonato, carbonato, bicarbonato de cálcio, hidróxido de cálcio, K+ e perclorato. 14- Escreva o balanço de massa e o balanço de carga para uma solução de ácido em água. Considere que o ácido se dissocie em bissulfato e sulfato. Dados: Ka1= ∞ e Ka2= 1,02 x 10-2 15- Uma solução foi preparada por meio da dissolução de 0,05 mols de nitrato de cálcio, 0,15 mols de ácido clorídrico e 0,10 mols de cloreto de cálcio em um recipiente de 500 mL cujo volume foi ajustado com água deionizada. a) Escreva a expressão de eletroneutralidade (balanço de carga) b) Calcule a concentração de todas as espécies. R= [Ca 2+ ] = [H3O + ] = 0,30 M ; [OH - ] =3,3 x 10 -14 M ; [Cl - ] = 0,70 M e [NO3- ] = 0,2 M. 16- Preparou-se 250 mL de solução por meio da mistura de 20,8 g de cloreto de bário (MM = 208 g/mol), 16,16 g de nitrato de potássio (MM = 101 g/mol) e 1,19 g de cloreto de lítio (MM = 42,5 g/mol). a) Escreva a expressão de eletroneutralidade (balanço de carga). b) Calcule a concentração de todas as espécies R= [Ba 2+ ] = 0,40 M ; [K + ] = 0,64 M ; [Li + ] = 0,112 M ; [NO3- ] = 0,64 M ; [Cl - ] = 0,912 M e [OH - ] = [H3O + ] = 10 -7 M 17- Escreva a expressão de balanço de massa e de carga para uma solução 0,10 M de fosfato de potássio. Considere as reações do fosfato em solução. 18- Escreva a expressão de balanço de massa e de carga para uma solução contendo NaCl, Ba(ClO 4)2 e Al2(SO4)3 . Considere todas as reações. 19- Escreva o balanço de carga para uma solução contendo hidrônio, hidroxila, Ca 2+ ,bicarbonato, carbonato, Ca(HCO3 )+ , Ca(OH) + , K + e perclorato. 20-Escreva a expressão de balanço de massa e de carga para as seguintes soluções: a) 0,10 M de Na 2 HAsO 4 . b) 0,050 M em HClO 4 e 0,10 M em NaClO 4 . Dados: Ka = ∞ R= a) 0,20 M = [Na + ] ; 0,10 M = [H 3 AsO 4 ] + [H 2 AsO 4- ] + [HAsO 42- ] + [AsO43- ] ; b) 0,10 M = [Na + ] ; 0,15 M = [ClO 4- ]. 21) Escreva a equação do balanço de massa para a solução 1.00 × 10 −5 M [Ag(NH3)2]Cl 22) Escreva o balanço de carga para uma solução contendo KCl, Al2(SO4)3 , e KNO3 . Negligencie a dissociação da água. 23) Calcule a força iônica de uma solução 0.2 M de KNO 3 e 0.2 M K 2 SO 4 . R= 0,6 24) Calcule o coeficiente de atividade para K + e SO4 2− em uma solução de 0.0020 M de sulfato de potássio. fK + = 0,918 e f SO42−= 0,713 25) Calcule o oH de uma solução preparada com 2 mL de um ácido forte de pH 3 e 3 mL de uma base forte com pH = 10.00. R= 3.47 26) Calcule o pH de uma solução 1.0 × 10 −7 M de HCl. R= 6,79 27) Calcule o pH de uma solução 1.00 × 10 −3 M de ácido acético. Dado Ka= 1.75 × 10 −5 R= 3,88 28) Calcule o pH de uma solução de amônia 1.00 × 10 −3 M. Dado Kb= 1.75 × 10 −5 R= 10,12 29) Calcule o pH de um tampão preparado pela adição de 10 mL de 0.10 M de ácido acético a 20 mL de 0.10 M de acetato de sódio. R= 5,06 30) Calcule o pH de uma solução preparada pela adição de 25 mL of 0.10 M de NaOH a 30 mL de 0.20 M ácido acético . R= 4,61 31) Calcule o volume de amônia e a massa de cloreto de amônia necessário para preparar 100 mL de um tampão com pH =10 se a concentração final do sal é 0,2M. R=1.07 × 10 3 mg e 7,8 mL de NH3 32) Quantas gramas de cloreto de amônia e quantos mL de NaOH 3M deve ser adicionado a 200mL de água e diluído a 500mL para preparar um tampão de pH = 9,5 com uma concentração de sal de 0,1M? R= 7.49 g e 30mL de NaOH 33) Calcule o pH de uma solução 0.100 M H 3PO4. R; pH =1,55 34) Calcule α 0 , α 1, α 2 e α 3 a concentração de equilíbrio das diferentes espécies em uma solução 0,1M de ácido fosfórico com pH 3. Qual o percentual de cada espécie no equilíbrio? R= [H 3 PO 4 ] = 8.3 × 10 −3 M, [H 2 PO 4 − ] = 9.2 × 10 −2 M, [HPO 4 2− ] = 6.9 × 10 −6 M, [PO 4 3− ] = 3.3 × 10 −15 M, α 0 = 8.3 × 10 −2 , α 1 = 0,92 , α 2=6.9 × 10 −5 e α 3 = 3.3 × 10 −14 35) Calcule o pH de uma solução 0,1M de Na3 PO 4 R= 12,56 36) Qual a massa de NaH 2PO 4 and Na 2 HPO 4 necessária para preparar 1 L de uma solução tampão de pH 7.45 que tem força iônica de 0.100? R= 1.6 2 g e 4.1 0 g 37) Uma mistura de ácido HCl e H3 PO4 é titulada com NaOH 0,1M. O primeiro ponto final de equivalência ocorre com 35mL e o segundo ponto final ocorre com um volume de 50 mL. Calcule o milimol de HCl and H3 PO 4 presente na solução. H3 PO 4 = 1.500 mmol e HCl = 2 mmol 38) Considere a titulação de 25,00 mL um ácido diprótico H2A 0,1000 mol/L com NaOH 0,1000mol/L. Sabendo-se que as constantes de dissociação do ácido são Ka1 = 5,0 x 10 -3 e K a2 = 2,0 x 10 -7. Nos cálculos mostre se as aproximações poderão ser realizadas ou não e justifique. a) pH no início da titulação sem adição de base b) o pH em volume de 15,00 mL de base c) o pH no volume de 25,00 mL de base d) o pH no volume de 35,00 mL de base e) o pH no volume de 50,00 mL de base f) o pH no volume de 60,00 mL de base R: pH= 1,699; pH= 2,559; pH= 4,52; pH= 6,52; pH = 9,61; pH= 12,1 39) Um ácido fraco (M = 60,00 g/mol) na forma sólida foi analisado dissolvendo-se diretamente 14,0 g em água em um balão volumétrico de 200,0 mL. Como não foi possível titular essa solução por ter ficado muito concentrada, diluiu-se uma alíquota de 10,00 mL em um balão de 200,0 mL. Uma alíquota de 25,00 mL dessa última solução foi titulada com uma solução de NaOH 0,1000 mol/L, gastando-se 25,10 mL para atingir o PF. Desprezando-se os erros experimentais de modo que o PF seja igual ao PE, pede-se: a) Determine a concentração do ácido no primeiro balão (mol/L) e a pureza do ácido sólido (%m/m) b) Considerando a constante de dissociação deste ácido (Ka) igual a 3,5x10-6, determine o pH no PE. Justifique o valor de pH encontrado de acordo com os equilíbrios químicosexistentes. R= 2,0080 mol/L pureza = 86,1 %; pH= 9,08 40) Você precisa preparar 200,0mL de uma solução tampão 0,0500 mol/L em pH 8,30, mas somente tem à sua disposição uma solução 0,1000 mol/L da base tris(hidroximetil)aminometano (pKb=5,90) e HCl 0,1000 mol/L. Faça os cálculos e descreva o modo de preparo da solução. R: Volume de HCl = 38,69 mL, Volume de Tris =100,00 mL e completa-se o volume com água destilada até 200,0 mL 41) Calcule o pH após a adição de 0, 25.0, 50.0, 75.0, 100, e 125 mL do titulante, na titulação de 100mL de ácido diprótico H2A 0.100 M com 0.100 M NaOH. Dado K a1 = 1.0 × 10 −3 , K a2 = 1.0 × 10 −7. R= pH 2.00; 3.00; 5.00; 7.00; 9.76; 12.16 42) Quantos mL de 0.800 M KOH devem ser adicionados a 3.38 g de ácido oxálico para dar um pH de 4.40 quando diluídos a 500mL? R=76,56 mL 43) 100 m L de uma solução que contém uma dibase B (pKb1= 4.00, pKb2 = 8.00) com concentração 0,1M foi titulada com 1.00 M HCl. Encontre o pH após a adição de 0, 1, 5, 9, 10,11, 15, 19, 20 e 22 mL de ácido. Construa a curva de titulação pH versus Volume do titulante. R= 11.49, 10.95, 10.00, 9.05, 8.00, 6.95, 6.00, 5.05, 3.54, 1.79 44) Um alíquota de 100 mL de um ácido diprótico H 2 A (pK1= 4.00, pK2 = 8.00) 0.100 M foi titulada com uma solução de 1.00 M NaOH. Encontre o pH após a adição de 0, 1, 5, 9, 10,11, 15, 19, 20 e 22 mL de base. Construa a curva de titulação pH versus Volume do titulante R= 24. 2.51, 3.05, 4.00, 4.95, 6.00, 7.05, 8.00, 8.95, 10.46, 12.21 Questões do Skoog (8° edição - capa verde) Cap10 Questão 10.8 letra a e c Questão 10.10 letra a e c Questão 10.11 letra a, b, c, d Questão 10.12 letra b; d Questão 10.14 letra a, c , e Questão 10.15 letra a Cap 11 Questão 11.6 letra a Questão 11.7 letra a Questão 11.8 Questão 11.11 Questão 11.13 letra a, b, c Questão 11.15 letra a, b, c Cap 15 Questão 15.7 letra c Questão 15.8 letra a, c Questão 15.10 letra a, c Questão 15.12 letra a e c Questão 15.14 letra a Questão 15.16 Questão 15.18 letra a , b 4- Complete com alto ou baixo . Numa solução aquosa com elevada concentração de íons, um determinado íon em particular sofrerá ------------ interação eletrostática, determinando um coeficiente de atividade ------- e um valor de atividade iônica -------- 5- Complete com menor ou maior: Quanto mais elevada a força iônica ------ o coeficiente de atividade e --------- a diferença entre atividade e concentração analítica. 6- Ao diluirmos uma solução estamos aumentando os valores de coeficiente de atividade dos íons presentes (V/F; verdadeiro ou falso) 7- Quando concentramos uma solução estamos aumentando a força iônica de um íon nela presente (V/F). 8- Quando diluímos uma solução 10 vezes, sua força iônica decresce 10 vezes (V/F) 9- Qual a lei fundamental da física que justifica o fato de íons de maior carga apresentarem menor coeficiente de atividade? 10- Porque foi necessário estabelecer o conceito de atividade iônica? 11- Água pura a 25oC tem pH igual a 7,0. Se adicionarmos à água pura uma elevada quantidade de íons que não tem relação alguma com a produção ou consumo de íons H+, ainda assim o pH varia. Porque isso ocorre e qual o sentido da variação no pH ? 12- Com base na equação da lei limite de Debye-Huckel, (25oC), discuta os fatores que afetam a atividade de um íon em solução aquosa. 16- Preparou-se 250 mL de solução por meio da mistura de 20,8 g de cloreto de bário (MM = 208 g/mol), 16,16 g de nitrato de potássio (MM = 101 g/mol) e 1,19 g de cloreto de lítio (MM = 42,5 g/mol).
Compartilhar