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LISTA de EXERCÍCIOS 01) a) Um químico preparou uma solução dissolvendo 4,345 g de NaNO3 em água, avolumando o balão volumétrico de 500,0 ml. Que concentração molar do nitrato de sódio deveria ser escrita no rotulo? (b) Se o químico cometeu um engano e usou um balão volumétrico de 300,0 ml ao invés do balão de 500,0 ml, que concentração molar de nitrato de sódio ele efetivamente preparou? 02) Utilizando 450g de água, reparou-se uma solução saturada de KClO3 a 90 o C. Em seguida, foi retirada uma alíquota de metade desta solução; esta alíquota foi resfriada a 20 o C e, em seguida, filtrada e o resíduo da filtração foi seco. Qual a massa do resíduo da filtração seco? (use o gráfico de solubilidade abaixo). 03) Qual a concentração molar de uma solução saturada de Na2SO4 preparada em 80 o C? (use o gráfico de solubilidade do final desta lista e considere a densidade da solução igual a 1,15 g/mL). 04) Uma solução de HNO3 foi preparada dissolvendo-se 5 ml deste ácido em água, obtendo-se ao final do processo 1 litro de solução. Sabendo que pureza do ácido é de 60 % (m/m) e que a densidade do ácido é 1,40 g/ml, determine: a) Qual a concentração molar desta solução? b) Qual a concentração simples desta solução? c) Qual o pH e o pOH desta solução? b) Qual a cor que esta solução iria adquirir de fosse colocado 2 gotas de azul de timol? (use os gráficos do final desta lista) 05) Um dos grandes empregos das curvas de solubilidade é a purificação de substâncias, que pode ser usado em processo industriais ou em bancada (laboratórios); ele é amplamente usado para substâncias que têm grandes diferenças de solubilidade em temperaturas diferentes, em determinados solventes. Suponha que uma quantidade de areia contaminou 200 gramas de K2Cr2O7; assim essa mistura (K2Cr2O7 + areia) foi colocada em 400 gramas de água à 90 °C; em seguida este sistema foi filtrado nesta temperatura, dando origem a solução 1 e ao filtrado 1 (ou resíduo 1). Na sequencia, a solução 1 foi resfriada a 20 °C, filtrada a esta temperatura, dando origem a solução 2 e ao filtrado 2 (ou resíduo 2). Diante do exposto, pergunta-se: a) qual(is) o(s) componentes e sua(s) quantidade(s) da solução1? b) qual(is) o(s) componentes e sua(s) quantidade(s) do filtrado1? c) qual(is) o(s) componentes e sua(s) quantidade(s) da solução 2? d) qual(is) o(s) componentes e sua(s) quantidade(s) do filtrado 2? e) qual o rendimento desta operação? f) como podemos aumentar o rendimento desta operação? 06) Calcule o pH e o pOH de cada uma das seguintes soluções de acido ou base em água: 0,02 M de HNO3; 0,005 M de HCl; 0,00082 M de Na(OH); e 0,085 M de Ca(OH)2. Indique a cor de cada solução se fosse adicionada 2 gotas de azul de timol. 07) O ácido benzoico (C6H5COOH) é um composto que pode ser usado como conservante de alimentos ou precursor para a síntese de muitas outras substâncias orgânicas, como por exemplo ácido acetilsalicílico (também conhecido como aspirina ou AAS. Determinada empresa preparou duas soluções com concentrações diferentes: (a) 0,15 M e (b) 0,00015 M. Sabendo que a solução de menor concentração será destinada à conservação alimentar, determine: a) o pH das duas soluções; e b) Qual das duas soluções será usada na produção AAS? (use a tabela de força ácido ou base do final desta lista). 08) Use aluno de química recebeu sete frascos com as seguintes substâncias: NH3 (amônia)3, C10H14N2 (nicotina), C5H5N (piridina), (C2H5)3N (Trietilamina), KOH (hidróxido de potássio) N2H4 (hidrazina) e (CH3)3N (Trimetilamina). Empregando dados das Tabelas de acidez e basicidade, organize estas substâncias em ordem crescente de força básica. (use a tabela de força ácido ou base do final desta lista). 09) Use aluno de química recebeu sete frascos com as seguintes substâncias: Ácido. Fluorídrico, Ácido Perclórico (HClO4), Ácido Fosfórico, Ácido Cianídrico, Ácido Acético, Ácido Benzoico e Ácido Fórmico. Empregando dados das Tabelas de acidez e basicidade, organize estas substâncias em ordem crescente de força ácida. (use a tabela de força ácido ou base do final desta lista). 10) 30 mL de uma solução de 0,1 M de HCl foi titulada com uma solução de NaOH, cuja concentração é desconhecida. O gráfico que representa a adição de NaOH (sob o HCl) X o pH resultante encontra-se na figura abaixo. Com os dados aprestados, estime a concentração da solução de NaOH. 11) 40 mL de uma solução de 0,12 M de NaOH foi titulada com uma solução de HCl, cuja concentração é desconhecida. O gráfico que representa a adição de HCl (sob o NaOH) X o pH resultante encontra-se na figura abaixo. Com os dados aprestados, estime a concentração da solução de HCl. 12) Um químico preparou uma solução com 40 mL de etanol (C2H5OH) em um balão volumétrico de 500 mL, que foi avolumado com água. Sabendo que a densidade do etanol é 0,78 g/mL, responda o que se pede. a) Qual a concentração molar desta solução? b) Qual a concentração simples desta solução? c) Qual a concentração em %v/v desta solução? 13) Um químico preparou uma solução com 10 mL de ácido nítrico (HNO3) em um balão volumétrico de 250 mL, que foi avolumado com água. Sabendo que a densidade do ácido nítrico é 1,40 g/mL e a sua pureza é 65% responda o que se pede. a) Qual a concentração molar desta solução? b) Qual o pH teórico desta solução? c) Qual a cor desta solução na presença de alaranjado de metila? d) Se esta solução fosse colocado num pHmetro o resultado apresentasse valor de 1,2; este valor estaria certo (de acordo com o teórico)? Como você explicaria esse erro? 14) Um químico preparou uma solução com 1.15 g de soda caustica (NaOH) em um balão volumétrico de 500 mL, que foi avolumado com água. Sabendo que a pureza da soda é 95% responda o que se pede. a) Qual a concentração molar desta solução? b) Qual o pH teórico desta solução? c) Qual a cor desta solução na presença de alaranjado de metila? 15) 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 dadas pelo gráfico, é correto afirmar que 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. 16) O estômago produz suco gástrico constituído de ácido clorídrico (HCl), muco, enzimas e sais. O valor de pH no interior do estômago deriva, principalmente, do ácido clorídrico presente. Sendo o ácido clorídrico um ácido forte, a sua ionização é total em meio aquoso, e a concentração de H3O + em quantidade de matéria nesse meio será a mesma do ácido de origem. Diante do exposto, responda? a) Qual o pH de uma solução aquosa de ácido clorídrico com concentração 0,01 M? b) Determinado paciente foi examinado, e o medico verificou que seu pH estomacal estava em 2,5; qual a concentração molar de HCl no estomago deste paciente? 17) As solubilidades dos sais KNO3 e Ce2(SO4)3 em água, medidas em duas temperaturas diferentes, são fornecidas na tabela a seguir: Sal Solubilidade, em g de sal/100g de água. 10ºC 80ºC KNO3 13,3 169,6 Ce2(SO4)3 10,1 2,2 Com base nestes dados, pode-se afirmar que: a) a dissolução de KNO3 em água é um processo exotérmico.b) a dissolução de Ce2(SO4)3 em água é acompanhada de absorção de calor do ambiente. c) os dois sais podem ser purificados pela dissolução de cada um deles em volumes adequados de água a 80ºC, seguido do resfriamento de cada uma das soluções a 10ºC. d) se 110,1g de uma solução saturada de Ce2(SO4)3 a 10ºC forem aquecidos a 80ºC, observa-se a deposição de 2,2g do sal sólido. e) a adição de 100g de KNO3 a 100g de água a 80ºC dá origem a uma mistura homogênea. 18) Num recipiente contendo uma substância A foram adicionadas gotas de fenolftaleína, dando uma coloração rósea. Adicionando-se uma substância B em A, a solução apresenta-se incolor. Com base nessas informações podemos afirmar que: a) A e B são bases. b) A é um ácido e B é uma base. c) A é uma base e B é um ácido d) A e B são ácidos. e) A e B são sais neutros. 19) A fenolftaleína apresenta propriedades catárticas e por isso era usada, em mistura com á-lactose monoidratada, na proporção de 1:4 em peso, na formulação de um certo laxante. Algumas das propriedades dessas substâncias são dadas na tabela. Deseja-se separar e purificar essas duas substâncias, em uma amostra de 100g da mistura. Com base nas informações da tabela, foi proposto o procedimento representado no fluxograma: a) Supondo que não ocorram perdas nas etapas, calcule a massa de lactose que deve cristalizar no procedimento adotado. b) Com relação à separação/purificação da fenolftaleína, • explique se o volume de etanol proposto é suficiente para dissolver toda a fenolftaleína contida na mistura. • usando seus conhecimentos sobre a solubilidade do etanol em água, explique por que a adição de água à solução alcoólica provoca a cristalização da fenolftaleína. 20) A tabela apresenta a solubilidade do KNO3 e CsNO3 em água. Temperatura Solubilidade g KNO3/100 g H2O g CsNO3/100 g H2O 20 o C 31,6 23,0 70 o C 138,0 107,0 Em 100 g de uma amostra, contendo partes iguais de KNO3 e CsNO3 foram adicionados 50 g de água a 70 o C. Após resfriamento até 20 o C, coletou-se o sólido cristalizado. Considerando-se que a solubilidade de um sal não é afetada pela presença do outro sal, pode-se afirmar que se cristalizaram: (A) 18,4 g de KNO3 e 27,0 g de CsNO3. (B) 34,2 g de KNO3 e 38,5 g de CsNO3. (C) 53,2 g de KNO3 e 42,0 g de CsNO3. (D) 68,4 g de KNO3 e 77,0 g de CsNO3. (E) 106,4 g de KNO3 e 84,0 g de CsNO3. 21) O suco extraído do repolho roxo pode ser utilizado como indicador do caráter ácido ou básico de diferentes soluções. Misturando-se um pouco de suco de repolho a uma solução, a mistura passa a apresentar diferentes cores, segundo sua natureza ácida ou básica, de acordo com a escala a seguir: Cor vermelho rosa roxo azul verde amarelo Faixa pH 0,0 – 2,2 2,2 – 5,5 5,5 – 8,5 8,5 – 11,0 11,0 – 13,3 13,3 – 14,0 Algumas soluções forma testadas com esse indicador, produzindo os seguintes resultados: I. Amoníaco, ficou verde; II. Leite de magnésia, ficou azul; III. Vinagre, ficou vermelho; IV. Leite de vaca, ficou rosa. De acordo com esses resultados, as soluções I ,II, III e IV, têm, respectivamente, caráter: a) ácido – básico – básico – ácido b) ácido – básico – ácido – básico c) básico – ácido – básico – ácido d) ácido – ácido – básico – básico e) básico – básico – ácido – ácido Dados necessários para fazer os exercícios Tabela 2: Escala de coloração de alguns indicadores ácido/base Tabela 3: Constantes de Acidez, Ka Nome Ácido Fórmula Ka Nome Ácido Fórmula Ka Ác. Tricloro Acético CCl3COOH 3,0 x 10 -1 Ác. Fórmico HCOOH 1,8 x 10-4 Ác. Benzenossulfônico C6H5SO3H 2,0 x 10 -1 Ác. Benzoico C6H5COOH 6,5 x 10 -5 Ác.Íodíco HI 1,7 x 10-1 Ác. Ácético CH3COOH, HAc 1,8 x 10 -5 Ác.Sulfuroso H2SO3 1,5 x 10 -2 Ac. Carbônico H2CO3 4,3 x 10 -7 Ác.Cloroso HClO2 1,0 x 10 -2 Ác. Hipocloroso HClO 3,0 x 10-8 Ác.Fosfórico H3PO4 7,6 x 10 -3 Ác. Hipobromoso HClO 2,0 x 10-9 Ác. Cloro Acético CH2ClCOOH 1,4 x 10 -3 Ác. Bórico B(OH)3 7,2 x 10 -10 Ác. Lático CH3CH(OH)COOH 8,4 x 10 -4 Ac. Cianídrico HCN 4,9 x 10-10 Ác. Nitroso HNO2 4,3 x 10 -4 Ác. Fenol C6H5OH 1,3 x 10 -10 Ác.Fluorídrico HF 3,5 x 10-4 Ác. Hipoiodoso HIO 2,3 x 10-11 Ac. Sulfídrico H2S 1,3 x 10 -7 Ác Iodrídico HI Forte Ác. Perclorico HClO4 Forte Ac. Bromídrico HBr Forte Ac. Clorídrico HCl Forte Ac. Sulfúrico H2SO4 Forte Ac. Clórico HClO3 Forte Ac. Nítrico HNO3 Forte * para ácidos polipróticos (capaz de doar mais de um hidrogênio), os valores corespondem ao da 1ª ionização Tabela 4: Constantes de Basicidade, Kb Nome Base Fórmula Kb Nome Base Fórmula Kb Trietilamina (C2H5)3N 1,0 x 10 -3 Morfina C17H19O3N 1,7 x 10 -6 Etilamina C2H5NH2 6,5 x 10 -4 Nicotina C10H14N2 1,7 x 10 -6 Dietilamina (C2H5)2NH 5,4 x 10 -4 Hidroxilamina NH2OH 1,1 x 10 -8 Metilamina CH3NH2 3,6 x 10 -4 Piridina C5H5N 1,8 x 10 -9 Trimetilamina CH3NH2 6,5 x 10 -5 Anilina C6H5NH2 4,3 x 10 -10 Amônia NH3 1,8 x 10 -5 Ureia CO(NH2)2 1,3 x 10 -14 Hidrazina NH2NH2 1,7 x 10 -6 Obs: as bases dos elementos dos grupos 01 (Li, Na, K, Rb, Cs e Fr) e 02 (Mg, Ca, Sr e Ba) da tabela periódica são fortes. As demais bases inorgânicas são fracas. Massa Atômicas: H=1; He=4; Li=7; C=12; N=14; O=16; Ne=20; Na=23; S=32; Cl=35,5; K=39; Ca=40; Cr=52 Unidades e transformações importantes: 1 L = 1.000 cm3 = 1 dm3 1cm3 = 1mL 1 m3 = 1.000 L = 1.000.000 mL = 1.000.000cm3 1g = 0,001 kg 1 kg = 1.000g
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