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Universidade Federal Fluminense Instituto de Ciências Exatas – ICEx Química Analítica II Professora: Denise Bertagnolli Lista de exercícios Ácido-base 1. O ácido sulfâmico (MM = 97,094) é um padrão primário que pode ser usado para padronizar o NaOH segundo a reação: +H3NSO3- + OH- à H2NSO3- + H2O. Qual é a molaridade de uma solução de NaOH se 34,26 mL reagiram com 0,3337 g de ácido sulfâmico? 2. O calcário é uma rocha que consiste principalmente no mineral calcita, CaCO3 (MM = 100,087). O teor de carbonato em 0,5413 g de calcário pulverizado foi medido pela suspensão em pó em água, seguido da adição de 10,0 mL de HCl 1,396 Me aquecimento para dissolver o sólido e expulsar o CO2: CaCO3(s) + 2H+ à Ca2+ + CO2 + H2O O excesso de ácido necessitou de 39,96 mL de solução de NaOH 0,1004 M para atingir o ponto final indicado por fenolftaleína. Determine a porcentagem ponderal de calcita em calcário. 3) Para neutralizar 20 mL de uma solução de NaOH de concentração desconhecida foram gastos 23,5 mL de uma solução molar de HCl. Qual a concentração da solução de NaOH em g.L-1? 4) Para neutralizar 25 mL de uma solução de hidróxido de cálcio de título desconhecido, foram gastos 7,5 mL de solução molar de HNO3. Qual a concentração de NaOH em g.L-1? 5) Para neutralizar 20 mL de uma solução de NaOH de concentração desconhecida, foram gastos 23,2 mL de solução 0,05 mol.L-1 de ácido sulfúrico. Qual a molaridade do NaOH? 6) Que volume de solução 1 mol.L-1 de ácido nítrico é necessário para neutralizar 20 mL de uma solução que contém 33 g.L-1 de KOH? 7) Qual é o volume de solução 0,15 mol.L-1 de NaOH necessário para neutralizar 3,25 g de ácido fosfórico? 8) Para titular 30 mL de uma solução de ácido sulfúrico de concentração desconhecida foram gastos 24,5 mL de uma solução 1,00 mol.L-1 de KOH. Qual a molaridade da solução de ácido sulfúrico? 9) Para neutralizar 15,0 mL de solução 0,1 mol.L-1 de ácido nítrico foram gastos 30,0 mL de solução de carbonato de sódio. Calcular: a) A concentração da solução de carbonato de sódio em g.L-1. b) A massa de sal formada em mg. c) O volume de gás carbônico desprendido, nas CNTP. Universidade Federal Fluminense Instituto de Ciências Exatas – ICEx Química Analítica II Professora: Denise Bertagnolli 10) Misturou-se 25,0 mL de solução M/5 de NaOH com 75,0 mL de solução M/10 de HCl. Determinar: a) Qual o reagente em excesso? b) Qual a molaridade da solução final em relação às substâncias presentes após a reação. 11) Para reagir com 1,2033 g de bórax foram consumidos 42,00 mL de HCl. Qual a molaridade do ácido e que volume de água deve ser adicionado a 1 litro desta solução para torná-la exatamente 0,1 M? 12) 50,0 mL de uma amostra de vinagre são diluídos a 500 mL em um balão volumétrico. Utilizando 50,0 mL da solução diluída necessitou-se de 45,0 mL de solução M/10 de NaOH para completa neutralização. Qual a porcentagem (m/v) de ácido acético no vinagre analisado? 13) 1,200 g de soda barrilha foram dissolvidos em água e neutralizados por 42,0 mL de solução 0,25 mol.L-1 de H2SO4. Qual o teor de Na2CO3 na soda analisada? 14) Calcule o pH de: a) HBr 1 × 10-8 M b) H2SO4 1 × 10-8 M c) HCl 1 × 10-3 M d) KOH 1 × 10-2 M f) HClO4 5 × 10-8 M 15. Qual é o pH de uma solução preparada pela dissolução de 1,23 g de 2-nitrofenol (MM = 139,11) em 0,250 L? 16. O pH de uma solução de o-cresol 0,010 M é 6,16. Determine o pKa para esse ácido fraco. 17. Encontre o pH de uma solução de butanoato de sódio 0,050 M (o sal também e conhecido como ácido butírico). 18. O pH de uma solução de etilamina 0,10 M é 11,82. a) Sem utilizar o Apêndice , determine o Kb para a etilamina. b) utilizando o resultado da a, calcule o pH de uma solução de cloreto de etilamônio. 19. Qual das seguintes bases é mais adequada para se preparar um tampão pH 9,00? i) amônia (NH3 Kb = 1,76 × 10-5); ii) Anilina (C6H5NH2 Kb = 3,99 × 10-10); iii) hidrazina (H2NNH2 Kb = 1,05 × 10-9); iv) piridina (C6H5N Kb = 1,58 × 10-9). 20. a) Determine o pH de uma solução preparada pela dissolução de 1,00 g de cloridrato de glicinamida mais 1,00 g de glicinamida em 0,100 L. (MM glicinamida C2H6N2O = 74,08). b) Quantos gramas de glicinamida devem se adicionadas a 1,00 g de cloridrato de glicinamida para se obter 100 mL de uma solução pH = 8,00? Universidade Federal Fluminense Instituto de Ciências Exatas – ICEx Química Analítica II Professora: Denise Bertagnolli c) Qual deve ser o pH se à solução (a) forem misturados 5,00 mL de HCL 0,100 M? d) Qual deve ser o pH se à solução (c) forem misturados 10,00 mL de NaOH 0,100 M? e) Qual deve ser o pH se à solução (a) forem misturados 96,46 mL de NaOH 0,100 M (quantidade necessária para neutralizar o cloridrato de glicinamida) 21. BH+ClO4- é um sal formado a partir da base B (Kb = 1,00 × 10-4) e do ácido perclórico. Ele se dissocia em BH+, um ácido fraco, e em ClO4-, que não é um ácido e nem base. Determine o pH de uma solução de BH+ClO4- 0,100 M. 22. Determine o pH e as concentrações de (CH3)3N e (CH3)3NH+ em solução de cloreto de trimetilamônio 0,060 M. 23. Uma solução de ácido benzoico 0,0450 M tem um pH de 2,78. Calcule o pKa para esse ácido. 24. O ácido barbitúrico se dissocia da seguinte maneira: a) Calcule o pH e o grau de dissociação do ácido barbitúrico 10-2,00 M. b) Calcule o pH e o grau de dissociação de uma solução de ácido barbitúrico 10-10,00 M. 25. Qual dos seguintes ácidos é mais adequado para preparar um tampão de pH 3,10? I) peróxido de hidrogênio; ii) ácido propanoico; iii) ácido cianoacético; iv) ácido 4-aminobenzenossulfônico. 26. Um tampão foi preparado pela dissolução de 0,100 M do ácido fraco HA (Ka = 1,0 × 10-5) mais 0,05 mol de sua base conjugada Na+A- em 1,00 L. Determine o pH. 27. Escreva a equação de Hendersson-Hasselbach para uma solução de ácido fórmico. Calcule o quociente [HCO2-]/[HCO2H]. Em a) pH 3,00; b) pH: 3,744; c) pH: 4,00. 28. Sabendo que o pKb para o íon NO2- é 10,85, calcule o quociente [HNO2]/[NO2-] em uma solução de nitrito de sódio em: a) pH: 2,00; b) pH: 10,0. 29. Determine o pH e as concentrações de H2SO3, HSO3-, SO32- em cada uma das seguintes soluções: a) 0,050 M de H2SO3; b) 0,050 M de NaHSO3; c) 0,050 M de Na2SO3. 30. Calcule o pH de uma solução 0,010 M de cada aminoácido na forma apresentada a seguir: Universidade Federal Fluminense Instituto de Ciências Exatas – ICEx Química Analítica II Professora: Denise Bertagnolli 31. Considere o ácido diprótico H2A com K1 = 1,00 × 10-4 e K2 = 1,00 × 10-8. Determine o pH e as concentrações de H2A, HA-, A2- em cada uma das soluções seguintes: a) H2A 0,100 M; b) HA-0,100 M; c) A2- 0,100 M. 32. Simbolicamente o ácido malônico, CH2(CO2H)2, por H2M. Determine o pH e as concentrações de H2M, HM-, M2- em cada uma das soluções seguintes: a) H2M 0,100 M; b) HM- 0,100 M; c) M2- 0,100 M. 33. Calcule o pH da piperazina 0,300 M. Calcule a concentração de cada forma da piperazina nesta solução. 34. Calcule o pH, em cada um dos pontos, na titulação de 50,00 mL de uma solução de NaOH 0,0100 mol.L-1 com uma solução de HCl 0,100 mol.L-1. Volumes adicionados: 0,00; 3,00; 4,50; 5,00; 5,50 e 10,00 mL. Faça um gráfico do pH contra o volume de HCl adicionado. 35. Calcule o pH para a titulação de 50,0 mL de uma solução de ácido fórmico 0,0500 mol.L-1 com uma solução de KOH 0,0500 mol.L-1. Os pontos para o cálculo são 0,0; 10,0; 25,0; 50,0; 51,0 e 55,0 mL. 36. Calcule o pH para a titulação de 100,0 mL deuma solução de cocaína 0,100 mol.L-1 (Kb= 2,6 x 10-6 ) com uma solução de HNO3 0,200 mol.L -1. Os pontos para o cálculo são: 0,0; 10,0; 49,0; 49,9; 50,0; 50,1; 51,0 e 60,0 mL. 37. Considere a titulação de 50,0 mL de uma solução de ácido malônico 0,0500 mol.L-1 com uma solução de NaOH 0,100 mol.L-1. Calcule o pH em cada ponto dado a seguir e esboce a curva de titulação: 0,0; 8,0; 12,5; 19,3; 25,0; 37,5; 50,0 e 56,3 mL. 38. Quando 100,0 mL de uma solução de um ácido fraco foram titulados com uma solução de NaOH 0,09381 M, foram necessários 27,63 mL dessa solução de NaOH para atingir o ponto de equivalência. O pH no ponto de equivalência foi de 10,99 mL. Qual era o pH quando tinham sido adicionados apenas 19,47 mL de solução de NaOH. 39. Uma solução contendo 25,0 mL de histidina 0,0500 mol.L-1 foi titulada com uma solução de HClO4 0,0500 mol.L-1. Calcule o pH nos seguintes valores adicionados de titulante: 0,0; 4,0; 12,5; 25,0; 26,0 e 50,0 mL. 40. Um ácido fraco HA (pKa = 5,00) foi titulado com uma solução de KOH 1,00 M. A solução do ácido tinha um volume de 100,0 mL e uma molaridade de 0,100 M. Determine o pH para os volumes adicionados de base: 0; 1,0; 5,0; 9,0; 9,9; 10,0; 10,1; 12,0 mL. 41. Qual o pH no ponto de equivalência quando uma solução de ácido hidroxiacético 0,100 mol.L-1 é titulada com uma solução de KOH 0,0500 mol.L-1 ? Universidade Federal Fluminense Instituto de Ciências Exatas – ICEx Química Analítica II Professora: Denise Bertagnolli 42. Quando 22,63 mL de uma solução aquosa de NaOH são adicionados a 41,37 mL de água contendo 1,214 g de ácido cicloexilaminoetanossulfônico (MM: 207,29), o pH resultante é de 9,24. Calcule a molaridade da solução de NaOH. 43. Uma alíquota de 100,0 mL de uma solução 0,100 mol.L de uma base fraca (pKb=5,00) foi titulada com uma solução de HClO4 1,00 mol.L-1 . Determine o pH nos volumes de ácido adicionados: 0; 1; 5; 9,9; 10; 10,1 e 12 mL. 44. Uma solução contendo 50,0 mL de benzilamina 0,0319 mol.L-1 foi titulada com uma solução de HCl 0,0500 mol.L-1. Calcule o pH nos seguintes volumes adicionados: antes da adição do titulante; 12 mL; na metade do volume do ponto de equivalência; 30 mL, no ponto de equivalência; e 35 mL. 45. O composto dibásico B (pKb1= 4,00, pKb2= 8,00) foi titulado com uma solução de HCl 1,00 mol.L-1. A solução inicial de B tinha a concentração igual a 0,100 mol.L-1 e um volume de 100,0 mL. Determine o pH nos volumes de ácido adicionados que são: 0; 1; 5; 9; 10; 11; 15; 19; 20 e 22 mL. 46. Uma alíquota de 100,0 mL de uma solução do ácido diptótico H2A 0,100 mol.L-1 (pK1= 4,00, pK2= 8,00) foi titulada com uma solução de NaOH 1,00 mol.L-1. Determine o pH nos volumes de base adicionados: 0; 1; 5; 9; 10; 11; 15; 19; 20 e 22 mL. 47. Calcule o pH quando 40,0 mL de uma solução de piperazina 0,10 mol.L-1 são titulados com uma solução de HCl 0,10 mol.L-1. (Volumes: 0,0; 10,0; 20,0; 30,0; 40,0; 50,0; 60,0; 70,0; 80,0; 90,0; 100,0 mL) 48. Calcule o pH quando 25,0 mL de uma solução de 2-aminofenol 0,020 mol.L-1 são titulados com 10,9 mL de uma solução de HClO4 0,0150 mol.L-1. 49. Considerando a titulação de 50,0 mL de uma solução de glicinato de sódio 0,100 M (H2NCH2CO2Na) com uma solução de HCl 0,100 M. Calcule o pH no segundo ponto d equivalência.