Lista de exercícios de Quim Analit 2 - Lista 1 GABARITO JOEL

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Química Analítica Quantitativa 
Lista de Exercícios 01 
 
1. O volume de uma solução aquosa se modifica com a mudança de temperatura. Quais as expressões de concentração que 
são independentes e quais são dependentes da temperatura? 
 
1) Concentrações independentes de T 
a) Molalidade = mols de soluto/massa de solvente (Kg). 
b) % m/m = (massa de soluto/massa de solvente)*100% 
c) Fração molar = número de mols soluto/n.o de mols total do solvente 
d) ppm = partes do soluto / 106 partes da solução 
e) ppb = partes do soluto/109 partes da solução 
 
Concentrações dependentes de T 
f) molaridade = n. mols soluto/volume solução (L) 
g) normalidade = n.o equivalentes/volume (L) 
h) %v/v = (volume soluto/volume solução)*100% 
i) %m/v = (massa soluto/volume solução)*100% 
 
2. Uma solução 4,0 M de hidróxido de sódio tem uma densidade de 1,20 g.mL
-1
. Expresse sua concentração em termos de 
porcentagem em massa. MM (NaOH) = 39,996 g.mol-1
 
 
4 mols de NaOH ---- 1 L de solução 
159,984 g (4 mols . 39,996 g.mol
-1
) de NaOH ---- 1 L de solução 
1 mL de tem massa = 1,20 g ⇒ 1000 mL (1L) tem 1200 g de massa 
100/% 
solucao
soluto
m
m
mm
 
100
1200
984,159
/% mm
 
%(m/m) = 13,33% 
 
3. O ácido bromídrico concentrado tem um título de 48.0 % (m/m) e uma densidade de 1,50 g.mL-1. Qual o volume e qual a 
massa deste ácido que são necessários para preparar uma 500,0 mL de uma solução 0,600 M de HBr? MM (HBr) = 
80.917 g.mol-1. 
a) 0,600 mols de HBr ---- 1 L de solução ⇒ em 0,500 L terão 0,300 mols de HBr 
massa de HBr = 0,300 . 80,917 g.mol-1 = 24,2751 g de HBr em 0,500 L de solução 
48 g de HBr ---- 100 g de solução 
24,2751 g ---- x x = 50,5731 g de solução de HBr concentrado. 
b) 1,50 g ---- 1 mL de solução 
50,573125 g ---- x x = 33,72 mL de solução de HBr concentrado. 
 
 4. Qual a concentração em mol.L-1 de uma solução composta pela dissolução de 32,0 g de NaCl em 500 mL de água? MM 
(NaCl) = 58,442 g.mol-1 
Resposta: 1,095 M. 
 
5. Toda solução aquosa tem uma densidade próxima a 1,00 g.mL-1. Se a solução contém 1,0 ppm de soluto, expresse sua 
concentração em g.L-1, g.L-1, g.mL-1 e mg.L-1. 
 Resposta: 1 x 10-3 g.L-1 ; 1000μg.L-1 ; 1μg.mL-1 ; 1 mg.L-1. 
 
 
 
 
 
6. Dada a equação: 2 NaNH2 + N2O → NaN3 + NaOH + NH3 
a. Determine a massa de amideto de sódio e de óxido de dinitrgênio necessários para preparar 5,00 g de azoteto de 
sódio. 
b. Quantos gramas de amoníaco são produzidos? 
 Dados: MM (NaNH2) = 39,011 g.mol
-1 ; MM(N2O) = 44,011 g.mol
-1. 
 
a) 65,007 g ---- 1 mol de NaN3 
 5 g ---- x x = 0,07691 mols de NaN3 
1 mol de NaN3 é obtido a partir de 1 mol de N2O 
1 mol de NaN3 é obtido a partir de 2 mols de NaNH2 
⇒ São necessários 6,00 g de NaNH2 (2 . 0,07692 mols . 39,011 g.mol
-1
) e 3,39 g de N2O 
(0,0769147moles . 44,011 g.mol-1) 
b) massa de NH3 = 0,07692 mols . 17,030 g.mol-1 = 1,31 g 
 
7. Dada a reação : Na2CO3 + 2 HCl → 2 NaCl + CO2 + H2O 
a. Qual a massa de carbonato de sódio que se encontra presente numa amostra impura do composto a qual consumiu 
35,00 mL de uma solução 0,250 M de HCL? 
b. Se a amostra tinha uma massa de 1,2500 g: Qual a porcentagem desse material que é carbonato de sódio? MM 
(Na2CO3) = 105.986 g.mol
-1. 
a) 2 mols de HCl reagem com 1 mol de Na2CO3 
0,00875 moles de HCl (0,250 M . 35,0 x 10-3 L) reagem com x mol de Na2CO3 
⇒ x = 0,004375 mols de Na2CO3 
⇒ 0,46367 g de Na2CO3 (0,004375 mol . 105,986 g.mol-1) 
b) 
100/% 
amostra
soluto
m
m
mm
 
100
250,1
46367,0
/% mm
 
%10,37/% mm
 
 
8. Balanceie as seguintes reações ocorrendo em meio ácido: 
SeO4
2- 
+ Hg + Cl
- 
⇔ SeO3
2- 
+ Hg2Cl2 
CH3CHO + Cr2O7
2- 
⇔ Cr
3+ 
+ CH3COOH 
MnO4- + Fe2+ ⇔ Fe3+ + Mn2+ 
 
 n 
 
c) MnO4
-
 + 8H
+
 + 5e
-
 === Mn
2+
 + 4H2O 
 Fe
2+
 === Fe
3+
 + e
-
 (x5) 
 MnO4
-
 + 5Fe
2+
 + 8H
+
 === Mn
2+
 +5Fe
3+
 + 4H2O 
 
 
 
 
9. Balanceie as seguintes reações ocorrendo em meio alcalino: 
BH4
- 
+ H2O ⇔ H3BO3 + H2 
Mn2O3 + Hg + CN
- 
⇔ Mn(CN)6
4- 
+ Hg(CN)2 
 
 
 
10. Arredonde cada número considerando a quantidade de algarismos significativos indicados. 
 
Número Algarismos sign ificativos 
a) 1,2367 4 
b) 1,2384 4 
c) 0,1352 3 
d) 2,051 2 
e) 2,0050 3 
f) 2,0150 3 
g) 2,00501 3 
 
Resposta: 
1,237 ; 
1,238 ; 
0,135 ; 
2,1 ; 
2,00 ; 
2,01 ; 
2,01 
 
11. Escreva cada resposta com a quantidade correta de algarismos significativos. 
 
a) 1,021 + 2,69 = 3,711 
b) 12,3 – 1,63 = 10,67 
c) 4,34 x 9,2 = 39,928 
d) 0,0602 / (2,113 x 10
4
) = 2,84903 x 10-6 
Resposta: 
3,71 ; 
10,7 ; 
40 ; 
2,85x10
-6
. 
 
12. Escreva o número 3,12356 (± 0,16789 %) na forma: 
a) número (± incerteza absoluta) e 
b) número (± incerteza relativa percentual). 
 
12) Resposta: 3,124 (± 0,005) ; 3,124 (± 0,2 %). 
 
 
13. Considere os seguintes alvos na figura, descrevendo os resultados de uma competição de tiro ao alvo. 
 
 
Associe cada número (alvo) com os resultados apresentados abaixo: 
 
a) exato e preciso 
b) exato e não preciso 
c) preciso e não exato 
d) nem preciso e nem exato 
Resposta: 
a) exato e preciso - 1 
b) exato e não preciso - 4 
c) preciso e não exato - 2 
d) nem preciso e nem exato – 3 
 
 
14. Determine as incertezas, absoluta e relativa, para cada cálculo. Expresse os resultados com a quantidade de algarismos 
significativos pertinentes. 
 
a) 9,23 (± 0,03) + 4,21 (± 0,02) - 3,26 (± 0,06) = ? 
b) 91,3 (± 0,1) x 40,3 (± 0,2) / 21,1 (± 0,2) = ? 
c) [4,97 (± 0,05) - 1,86 (± 0,01)] / 21,1 (± 0,2) = ? 
d) 2,0164 (± 0,0008) + 1,233 (± 0,002) + 4,61 (± 0,01) = ? 
e) 2,0164 (± 0,0008) x 10
3 
+ 1,233 (± 0,002) x 10
2 
+ 4,61 (± 0,01) x 10
1 
= ? 
 
Resposta: 
10,18 (± 0,07) , 10,18 (± 0,7 %) ; 
174 (± 2) , 174 (± 1 %) ; 
0,147 (± 0,003) , 0,147 (± 2 %) ; 
7,86 (± 0,01) , 7,86 (± 0,1 %) ; 
2185,8 (± 0,8) , 2185,8 (± 0,04 %). 
 
 15. Considere os seguintes valores (em ppm) obtidos numa análise: 1,92, 2,16, 2,02, 1,95, 2,04. Através do teste Q, decida 
se o valor 2,16 deve ser descartado do conjunto de resultados. 
Resposta: 
 
Q (calculado) = desvio/amplitude 
 
Se Q tabulado < Q calculado, o dado duvidoso pode ser descartado com um nível de confiança 
de 90% 
1,92; 1,95; 2,02; 2,04; 2,16 ⇒
5,0
92,116,2
04,216,2



calcQ
 
Q(calc) = 0,5 < 0,64, portanto não pode ser descartado. 
 
 
16. Empregando o teste Q, determine o maior número, n, que poderia ser considerado como pertencente ao conjunto 63, 65, 
68, 72, n. 
 Resposta: 
64,0
63
72




n
n
Qcalc
 
n=88 
 
17. Na análise de ferro em uma amostra, realizada segundo um determinado método, um analista obteve as seguintes 
percentagens do elemento: 31,44; 31,42; 31,36 e 31,38%. 
a) Calcular o desvio médio e o desvio padrão de uma simples medida e da média, em termos absolutos e relativos. 
 b) Calcular o intervalo em que deve estar a média da população, com um grau de confiança de 95%. 
Resposta: 
a) 
40,31x
 
desvio médio 
N
xx
d
 

(0,030% e 1 ppm) 
181000
9,550003,0


d
ppm 
18 é MM da água, pois se considera meio aquoso 
55,9 é MA do ferro 
desvio padrão de uma simples medida, 
1
2




N
xx
s
 (0,037% e 1,2 ppm) 
=[]desvio padrão da média, 
N
s
s
x

 (0,019% e 0,61 ppm) 
b) Calcular o intervalo em que deve estara média da população, com um grau de confiança de 
95%. t = 3,18 
N
ts
x 
 31,40 ± 0,06% Fe 
 
 
18. Os seguintes dados foram obtidos durante a determinação iodométrica de cobre num minério que contém 
20,00% Cu: 
Massa da 
amostra (g) 
 
% Cu experimental 
 
0,2500 – 0,050 20,80 – 0,052 
1,000 – 0,200 20,20 – 0,202 
0,6250 – 0,125 20,32 – 0,127 
 2,000 – 0,400 20,10 – 0,402 
0,1250 – 0,025 21,60 – 0,027 
 
Qual ou quais das seguintes afirmativas descrevem corretamente os erros do método? 
(a) O método contém um erro proporcional. 
(b) O método contém apenas erros randômicos. 
(c) Em cada uma dessas análises um erro constante de +0,0020 g está presente. 
(d) O método contém um erro determinado negativo. 
 
 (c) Em cada uma dessas análises um erro constante de +0,0020 g está presente. 
 
Massa da 
amostra (g) 
Massa de 
cobre (g) 
% Cu 
experimental 
Massa de cobre 
experimental (g) 
Delta m em g 
 
0,2500 – 0,0500 20,80 – 0,0520 +0,0020 
1,0000 – 0,2000 20,20 – 0,2020 +0,0020 
0,6250 – 0,1250 20,32 – 0,1270 +0,0020 
2,0000 – 0,4000 20,10 – 0,4020 +0,0020 
0,1250 – 0,0250 21,60 – 0,0270 +0,0020 
 
19. Uma análise de uma amostra de cobre forneceu os seguintes resultados (em ppm) após 60 medições: 
 
61,0 65,4 56,5 60,2 58,7 54,4 64,5 66,3 56,0 59,4 61,2 57,8 
60,0 59,2 58,2 56,5 62,2 59,0 61,1 59,7 60,2 62,9 63,4 58,9 
57,0 62,5 64,7 54,5 60,3 60,8 57,4 61,2 60,5 60,8 61,5 62,3 
57,7 56,2 60,5 59,5 59,5 60,0 60,9 58,2 61,5 58,5 59,8 61,7 
62,9 62,5 61,6 60,8 61,8 63,8 63,0 59,5 58,9 60,5 64,0 62,7 
 
a) Calcule a média e o desvio padrão. 
 
b) Complete a tabela de distribuição de freqüência abaixo: 
 
Faixa de concentração 
de Cu em ppm 
Frequência 
(dN) 
% Freqüência relativa 
(dN/Nx100) 
54,0 a 54,9 2 3,3 
55,0 a 55,9 
56,0 a 56,9 
57,0 a 57,9 
58,0 a 58,9 
59,0 a 59,9 
60,0 a 60,9 
61,0 a 61,9 
62,0 a 62,9 
63,0 a 63,9 
64,0 a 64,9 
65,0 a 65,9 
66,0 a 66,9 
 
c) Faça um histograma da percentagem de determinações relacionando com a concentração de cobre. 
d) Usando a tabela de distribuição normal, calcule a percentagem de determinações maiores do que 65,0 ppm: 
e) Usando a tabela de distribuição normal, calcule que valor será excedido pelos 10% maiores valores. 
 
a) x (médio) = 60,37 ppm de Cu, 
b) σ = 2,541 
d) 3,33% 
c) e) z = 1,64 ou seja, valor limite = [x(médio) + zσ] = 64,54 ppm 
portanto o valor de corte é 64,5 ppm. 
 
20. Para testar a performance de um espectrofotômetro, 60 leituras em replicata da percentagem de 
transmitância (T) de uma solução foram feitas. O desvio padrão desses dados foi de ±0,12% T. Quantas 
leituras em replicata devem ser feitas para cada medição subseqüente se o erro da média devido ao 
instrumento tiver que ser menor do que: 
a) ±0,15% T com 99% de certeza? 
b) ±0,15% T com 95% de certeza? 
c) ±0,10% T com 99% de certeza? 
d) ±0,10% T com 95% de certeza? 
e) Quais são os limites de confiança para 95% e 99% de certeza para uma única medida? 
 
 
 
20) 
a) 5; b) 3; c) 10; d) 6; 
 
 e) ±0,24% T (95%) e ±0,31% T (99%) 
N
z
x


zx