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CENTRO UNIVERSITÁRIO DA FEI QM2110/NQ3110 – QUÍMICA GERAL I DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA 2S.2016 Lista Extra de Exercícios de Laboratório – Prof. Ivan Franco CONCENTRAÇÕES E DENSIDADE E1. Ao adoçar 300 mL de suco utilizou-se 12 g de sacarose (C12H22O11) resultando em um suco adocicado com densidade igual a 1,04 g/mL. Sabendo-se que a densidade do suco antes de ser adoçado era 1,02 g/mL, determine: a) A concentração comum (g/L) do suco adocicado; b) A concentração molar (mol/L) do suco adocicado e c) A molalidade (mol/kg) do suco adocicado. [39,2 g/L; 0,114 mol/L; 0,114 mol/L] E2. Uma solução cuja densidade é de 1150 g/L foi preparada, dissolvendo-se 160 g de NaOH em 760 cm3 de água. Determine respectivamente a massa da solução obtida e seu volume. [920 g e 0,8 L] E3. Uma solução aquosa foi preparada dissolvendo-se certa massa de hidróxido de sódio (NaOH) em 600 mL de água, originando um volume de 620 mL. Qual será a massa do soluto presente nessa solução? (Dados: densidade da solução igual a 1,19 g/mL). [137,8 g] E4. Qual deve ser o volume (mL) de água adicionado a 50 cm3 de solução de hidróxido de sódio (NaOH), cuja concentração é igual a 60 g/L, para que seja obtida uma solução a 5,0 g/L? [550 mL] E5. Qual é o volume (mL) de solução aquosa de sulfato de sódio, Na2SO4, a 60 g/L, que deve ser diluído por adição de água para se obter um volume de 750 mL de solução a 40 g/L? [500 mL] E6. 200 mL de solução 24,0 g/L de hidróxido de sódio são misturados a 1,3 L de solução 2,08 g/L de mesmo soluto. A solução obtida é então diluída até um volume final de 2,5 L. A concentração em g/L da solução, após a diluição, é aproximadamente igual a: [3 g/L] E7. Por evaporação e purificação, um litro de água do mar fornece 27 g de cloreto de sódio, comercializado como sal de cozinha. Que volume de água do mar, em m3, precisa ser empregado para que uma salina produza 1 t de cloreto de sódio (NaCl)? [37 m3] E8. Ao se colocar um pequeno sólido cristalino de massa igual a 2,1 g em uma proveta contendo 10 mL de água, observou-se que o volume final do líquido foi de 10,6 mL. O sólido era formado por vidro ou diamante? Justifique. (Dados: ρvidro = 2,7g/cm3; ρdiamante = 3,5 g/cm3). [Diamante] E9. O limite máximo de “ingestão diária aceitável” (IDA) de ácido fosfórico, aditivo em alimentos é de 5 mg/kg de massa corporal. Calcule o volume de refrigerante, contendo ácido fosfórico na concentração de 0,6 g/L, que uma pessoa de 60 kg deve ingerir para atingir o limite máximo de IDA. [0,5 L] E10. O procedimento recomendado para preparar soluções muito diluídas é a de diluição contínuas ao invés de pesar massas muito pequenas. Uma amostra de 0,8214 g de KMnO4 foi dissolvida em água e colocada em um balão volumétrico de 500 mL, completando o volume da solução com água destilada. Transferiu-se 2 mL dessa solução para um balão volumétrico de 1000 mL e diluídos com água destilada até completar o volume do balão. Em seguida, foram transferidos 10 mL da solução diluída para um balão de 250 mL e novamente diluído com água destilada até completar o volume. Determine: a) a concentração mol/L final da solução. b) a massa de KMnO4 necessária para preparar diretamente a solução final. [8,32×10-7 mol/L; 3,286×10-7 g] SOLUBILIDADE E11. Os frascos a seguir contêm soluções saturadas de cloreto de potássio (KCl) em duas temperaturas diferentes. Na elaboração das soluções foram adicionados, em cada frasco, 400 mL de água e 200 g de KCl. a) determine a temperatura da solução do frasco I; b) Sabendo que a temperatura do frasco II é 20 °C, calcule a quantidade de sal (KCl) depositado no fundo do frasco. [80 °C e 80 g] E12. Considere o seguinte gráfico referente ao coeficiente de solubilidade de KNO3 em água em função da temperatura. Ao adicionar, num recipiente, 40 g de nitrato de potássio em 50 g de água à temperatura de 40 °C, pode-se afirmar, justificando a resposta, que: Sal depositado H2O + KClH2O + KCl T=20 °CT=? Frasco I Frasco II CENTRO UNIVERSITÁRIO DA FEI QM2110/NQ3110 – QUÍMICA GERAL I DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA 2S.2016 Lista Extra de Exercícios de Laboratório – Prof. Ivan Franco a) Apenas parte do sólido se dissolverá, permanecendo aproximadamente 20 g no fundo do recipiente. b) Apenas parte do sólido se dissolverá, permanecendo aproximadamente 10 g no fundo do recipiente. c) Tem-se uma solução insaturada. d) O resfriamento dessa solução não variará a quantidade de sólido dissolvido. e) O aquecimento dessa solução, num sistema aberto, não modificará a quantidade de nitrato de potássio dissolvido [item b] E13. As curvas de solubilidade têm grande importância no estudo das soluções, já que a temperatura influi decisivamente na solubilidade das substâncias. Considerando as curvas de solubilidade apresentadas gráfico, responda, justificando, se as alternativas são FALSAS ou VERDADEIRAS. a) há um aumento da solubilidade do sulfato de cério com o aumento da temperatura. b) a 0°C o nitrato de sódio é menos solúvel que o cloreto de potássio. c) o nitrato de sódio é a substância que apresenta a maior solubilidade a 20°C. d) resfriando-se uma solução saturada de KClO3, preparada com 100g de água, de 90°C para 20°, observa- se a se a precipitação de 30g desse sal. e) dissolvendo-se 15g de cloreto de potássio em 50g de água a 40°C, obtém-se uma solução insaturada. [FALSAS: a, b, c, d; VERDAEIRA: E] E14. A lactose, principal açúcar do leite da maioria dos mamíferos, pode ser obtida a partir de uma sequência de processos. A fase final envolve a purificação por recristalização em água. Suponha que, para esta purificação, 100 kg de lactose foram tratados com 100 L de água, a 80 °C, agitados e filtrados a esta temperatura. O filtrado foi resfriado a 10 °C. Qual a massa máxima de lactose, em kg, que deve cristalizar com este procedimento. Dados: Solubilidade da lactose, em g/100 mL de H2O: S(80 °C) = 95 e S(10 °C) = 15. [80 kg] E15. A tabela abaixo apresenta a solubilidade do KNO3 e CsNO3 em água. Em 100 g de uma amostra, contendo partes iguais de KNO3 e CsNO3 foram adicionados 50 g de água a 70 °C. Após resfriamento até 20 °C, coletou-se o sólido cristalizado. Considerando-se que a solubilidade de um sal não é afetada pela presença de outro sal, qual a massa (g) foi cristalizada de KNO3 e de CsNO3? [34,2 g de KNO3 e 38,5 g de CsNO3] T (°C) � � � ����100 � �� � � � � ����� 100 � �� � 20 31,6 23,0 70 138,0 107,0 DESTILAÇÃO POR ARRASTE E16. Alcanos são bons solventes e eles dissolvem muitas substâncias orgânicas de baixa polaridade tais como: graxas, óleos e gorduras. Por esta razão, misturas de alcanos são frequentemente empregadas como solventes orgânicos. O nonano (C9H20) é um alcano e, insolúvel em água, podendo assim passar pelo processo de destilação por arraste de vapor. Assim, encontre a relação de arraste e calcule a quantidade de nonano (C9H20) que é destilada por cada grama de água, sabendo-se que a temperatura de ebulição da mistura (nonano-água) é de 95 °C e a pressão local é de 700 mmHg. [1,34 g H2O/g C9H20 e 0,74 g C9H20] E17. O octanol (C8H18O) é um solvente orgânico, miscível em quase todos os solventes orgânicos e praticamente insolúvel em água. Sua principal aplicação é na produção de plastificantes. Encontra utilização também na produção de acrilato de 2-etil hexila, fabricação de tensoativos, como agente anti-espumante, fabricação de herbicidas, como dispersante e molhante na moagem de pigmentos. Qual a quantidade de água necessária para destilar, por arraste a vapor, 50 g de octanol. Sendo que a temperatura de ebulição da mistura (octanol-água) é igual a 99 °C e a pressão local éde 760 mmHg. [181 g H2O] DESAFIO E18. Um aluno de química geral realizou a seguinte reação de precipitação: ��������� � �������� → ������� � ��������� Com todo o precipitado formado ele preparou 1,5 L de solução com concentração molar igual à 0,40 (mol/L). Sabendo-se que na preparação da solução saturada de AgNO3, para a reação de precipitação acima descrita, foram utilizados 50 mL de água à uma temperatura de 20°C. A solução aquosa de 300 mL de NaCl utilizada na reação apresentava uma porcentagem em massa igual à w = 15%. Utilizando-se dos dados acima citados e as informações adicionais determine: a) O n° de moles alimentados de AgNO3; b) O n° de moles alimentados de NaCl; c) O produto precipitado formado; d) O reagente em excesso (RE) e o reagente limitante (RL); e) A massa formada de precipitado; f) O grau de complementação da reação; g) A porcentagem de reagente em excesso. [0,647 mol; 0,085 mol; AgCl; NaCl(RE) e AgNO3(RL); 86g; 92,6 %; 42 %] Tabela que relaciona densidade e porcentagem em massa de NaCl ρ (g/cm3) 1,0053 1,0125 1,0268 1,0413 1,0559 1,0707 1,0857 1,1009 1,1162 w (%) 1,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 CENTRO UNIVERSITÁRIO DA FEI QM2110/NQ3110 – QUÍMICA GERAL I DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA 2S.2016 Lista Extra de Exercícios de Laboratório – Prof. Ivan Franco 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 Temperatura (ºC) S (g s al / 1 00 g H 2 O ) Coeficiente de Solubilidade (NaCl e AgNO3) NaCl AgNO3
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