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CURSO DO M˘RIO QU¸MICA CURSO DO MARIO Note CURSO DO MÁRIOnullCurso de MatemáticanullCurso de FísicanullCurso de QuímicanullEm Campo Grande - MSnullRua Padre João Crippa, 1695 nullCep : 79002-390nullFone : (67) 3382-1075 TURMA DO M˘RIO Soluções www.turmadomario.com.br -1 b. Classificação das soluções com relação a solubilidade � solução insaturada: m dissolvida < S 30 g de KCl dissolvidos em 100 g de H2O a 20ºC � solução saturada: m dissolvida = S 34 g de KCl dissolvidos em 100 g de H2O a 20ºC contendo ou não corpo de fundo. � solução supersaturada: m dissolvida > S 40g de KCl dissolvidos em 100 g de H2O a 20ºC (sistema instável). c. Solubilidade e temperatura � dissolução endotérmica (�H>0): solubilidade aumenta com o aumento da temperatura (curva ascendente) � dissolução exotérmica (�H<0): solubilidade diminui com o aumento da temperatura (curva descendente) Solubilidade de líquidos em gases � a solubilidade de um gás em um líquido diminui com o aumento da temperatura do líquido, pois facilita o escape do gás dissolvido. � a solubilidade de um gás em um líquido aumenta com o aumento da pressão parcial acima do líquido (Lei de Henry), pois aumenta a concentração do gás. S = kP 2 KNO3 (s) KNO3 (aq) �H>0 � T � desloca para a direita Ca(OH)2 (s) Ca(OH)2 (aq) �H<0 � T � desloca para a esquerda Unidades de concentração concentração = quantidade de soluto quantidade de solução soluto:1 solvente:2 Porcentagem em massa do soluto na solução (p) Pode ser calculada usando regra de três ou pela fórmula: p = m m 1001 � m = m1 + m2 Alguns autores acham a relação m m 1 de título. Significado: indica a massa do soluto dissolvida em 100 g de solução. Partes por milhão em massa (ppm) Pode ser calculada usando regra de três ou pela fórmula: ppm = m mg) m(kg) 1( solução diluída: d solução = d água = 1 g/mL 1 kg = 1000 g = 1000 mL = 1 L ppm = m mg) V(L) 1( Significado: indica a massa do soluto dissolvida em 106 g de solução. Concentração em g/L (C) Pode ser calculada usando regra de três ou pela fórmula: C = m V 1 Significado: indica a massa de soluto dissolvida em 1 L de solução. Concentração em mol/L (M) Pode ser calculada usando regra de três ou pela fórmula: M = n V 1 n1 = m M 1 1 Significado: indica a quantidade de mol de soluto dissolvida em 1L de solução. Relações entre as concentrações � C = 10 d p � C = M M Diluição de uma solução Adição de solvente CV = C´V´ MV = M´V´ antes depois antes depois 3 Mistura de solutos iguais MAVA + MBVB = MV CAVA + CBVB = CV Na maioria dos casos: V = VA + VB Mistura de solutos diferentes que não reagem entre si Para cada soluto usar a fórmula da diluição. Mistura de solutos diferentes que reagem entre si Roteiro 1.o calcular a quantidade de mol de cada soluto usando a fórmula n = M . V 2.o escrever a equação química balanceada 3.o verificar se há excesso de soluto 4.o calcular a quantidade pedida no exercício. Titulação: cálculos a partir da concentração em mol/L (M) Conceito Umas das aplicações práticas mais importantes do procedimento de misturar soluções que reagem quimicamente entre si é a possibilidade de calcularmos a concentração de uma solução A qualquer (solução-problema) por meio da reação de um volume conhecido dessa solução A com um volume determinado experimentalmente de solução B, de concentração conhecida. Esse procedimento experimental é denominado titulação. Titulação é uma operação feita em laboratório para determinar a concentração de uma solução. Indicadores ácido-base São soluções que mudam de cor devido à variação do pH do sistema. Os indicadores mais usados em laboratórios são: Para sabermos com certeza o momento em que a reação entre as soluções A e B foi total, precisamos de um “sinal físico”, como a mudança de cor ou a formação de um precipitado. 4 HIn H+ + In – cor A cor B 8,2 10,0 fenolftaleína incolor róseo vermelho pH 3,1 4,4 alaranjado de metila vermelho alaranjado amarelo pH 6,0 7,6 azul de bromotimol amarelo verde azul pH Esquema de titulação A titulação usa habitualmente uma bureta e um erlenmeyer. A titulação termina (fecha-se a torneira) quando ocorrer a mudança de cor da solução do erlenmeyer. Equação da titulação Solução A MA = n V A A Solução B MB = n V B B Para que a reação entre A e B seja completa, as substâncias devem reagir na proporção indicada pelos coeficientes da equação balanceada: a A + b B � c C a —— b nA —— nB a b = n n A B ou a b = M V M V A A B B � � Exemplos a. Titulação entre H2SO4 e NaOH 2 NaOH + H2SO4 � Na2SO4 + 2 H2O 2 1 = n n NaOH H SO2 4 ou 2 1 = M V M V NaOH NaOH H SO H SO2 4 2 4 � � b. Titulação entre HCl e NaOH NaOH + HCl � NaCl + H2O 1 1 = n n NaOH HCl ou MNaOH . VNaOH = MHCl . VHCl 5 Testes Considerando a curva de solubilidade a seguir: responda às questões 01 a 03: 01. Indique a solução que é insaturada: a. A b. B c. D d. E e. F 02. Indique a solução que é saturada: a. H b. B c. E d. F e. G 03. Provocando uma perturbação, adicionando pequeno cristal do soluto na solução E, a massa que se deposita, para cada 100 g de H2O, é: a. 2 g b. 5 g c. 10 g d. 15 g e. 20 g 04. (FUVEST) 160 gramas de uma solução aquosa saturada de sacarose a 30� C são resfriados a 0� C. Quanto do açúcar cristaliza? Temperatura �C Solubilidade da sacarose g/100 g de H2O 0 180 30 220 a. 20 g b. 40 g c. 50 g d. 64 g e. 90 g 05. (FUVEST) O processo de recristalização, usado na purificação de sólidos, consiste no seguinte: 1.o Dissolve-se o sólido em água quente, até a saturação. 2.o Resfria-se a solução até que o sólido se cristalize. O gráfico abaixo mostra a variação, com a temperatura, da solubilidade de alguns compostos em água. 6 O método de purificação descrito acima é mais eficiente e menos eficiente, respectivamente para: a. NaCl e KNO3. b. KBr e NaCl. c. KNO3 e KBr. d. NaCl e KBr. e. KNO3 e NaCl 06. (UFPE) O gráfico abaixo representa a variação de solubilidade em água, em função da temperatura, para algumas substâncias. Qual dessas substâncias libera maior quantidade de calor por mol quando é dissolvida? a. Na2SO4 b. Li2SO4 c. KI d. NaCl e. KNO3 07. (FUVEST) O exame desse gráfico nos leva a afirmar que a dissolução em água de carbonato de lítio e a de acetato de prata devem ocorrer: a. com liberação de calor e com absorção de calor, respectivamente. b. com absorção de calor e com liberação de calor, respectivamente. c. em ambos os casos, com liberação de calor. d. em ambos os casos, com absorção de calor. e. em ambos os casos, sem efeito térmico. 7 08. (CESGRANRIO) A partir do gráfico abaixo, assinale a alternativa falsa: a. Na faixa de 0 a 100� C, a solubilidade do NaCl cresce muito pouco com a temperatura. b. 80 g de KNO3 saturam 200 g de água a 30� C. c. A solubilidade do Ce2(SO4)3 diminui com o aumento da temperatura. d. NaNO3 é o menos solúvel a 20� C. e. A 40� C, o NH4Cl é mais solúvel que o NaCl e menos solúvel que o KNO3. 09. (FUVEST) O gráfico abaixo mostra a solubilidade (S) de K2Cr2O7 sólido em água, em função da temperatura (t). Uma mistura constituída de 30 g de K2Cr2O7 e 50 g de água, a uma temperatura inicial de 90� C, foi deixada esfriar lentamente e com agitação. A que temperatura aproximada deve começar a cristalizar o K2Cr2O7? a. 25� C b. 45� C c. 60� C d. 70� C e. 80� C 10. (FUVEST-SP) A curva de solubilidade do KNO3, em função da temperatura é dada abaixo. 8 Se a 20� C misturamos 50 g de KNO3 com 100 g de água, quando for atingido o equilíbrio, teremos: a. um sistema homogêneo b. umsistema heterogêneo c. apenas uma solução insaturada d. apenas uma solução saturada e. uma solução supersaturada 11. (UNIFESP) As solubilidades dos sais KNO3 e NaCl, expressas em gramas do sal por 100 gramas de água, em função da temperatura, estão representadas no gráfico a seguir. Com base nas informações fornecidas, pode-se afirmar corretamente que: a. a dissolução dos dois sais em água são processos exotérmicos. b. quando se adicionam 50 g de KNO3 em 100 g de água a 25� C, todo o sólido se dissolve. c. a solubilidade do KNO3 é maior que a do NaCl para toda a faixa de temperatura abrangida pelo gráfico. d. quando se dissolvem 90 g de KNO3 em 100 g de água em ebulição, e em seguida se resfria a solução a 20� C, recupera-se cerca de 30 g do sal sólido. e. a partir de uma amostra contendo 95 g de KNO3 e 5 g de NaCl, pode-se obter KNO3 puro por cristalização fracionada. 12. (UFSCAR) A dissolução de uma substância em água pode ocorrer com absorção ou liberação de calor. O esquema apresenta as temperaturas de água destilada e das soluções logo após as dissoluções do nitrato de sódio e hidróxido de cálcio em água destilada. Os gráficos seguintes representam as curvas de solubilidade para as duas substâncias consideradas. 9 Quanto ao calor liberado ou absorvido na dissolução, o calor de dissolução � �Hdiss e a curva de solubilidade, assinale a alternativa que apresenta as propriedades que correspondem, respectivamente, à dissolução do nitrato de sódio e à do hidróxido de cálcio em água. a. Endotérmica; �Hdiss > 0; curva I. Exotérmica; �Hdiss < 0; curva II. b. Endotérmica; �Hdiss > 0; curva II. Exotérmica; �Hdiss < 0; curva I. c. Exotérmica; �Hdiss > 0; curva I. Endotérmica; �Hdiss < 0; curva II. d. Exotérmica; �Hdiss < 0; curva I. Endotérmica; �Hdiss > 0; curva II. e. Exotérmica; �Hdiss > 0; curva II. Endotérmica; �Hdiss < 0; curva I. 13. (U.C. do Salvador-BA) Uma lata de cerveja foi aberta em quatro situações diferentes: I. Em um avião “não pressurizado” a 2500 metros de altitude, estando a bebida a 7� C. II. Em um jato “pressurizado a 1 atm”, estando a bebida a 7� C. III. Em Salvador-BA, estando a bebida a 7� C. IV. Em Salvador-BA, estando a bebida a 15� C. Escapa maior quantidade de gás do líquido (cerveja) nas situações: a. I e II. b. I e III. c. I e IV. d. II e III e. II e IV. 14. (FUVEST) Abaixo é apresentada a concentração, em mg/kg, de alguns íons na água do mar: Íon Concentração Mg2+ 1 350 SO4 2– 2 700 Na+ 10 500 Cl – 19 000 Dentre esses íons, os que estão em menor e maior concentração molar são, respectivamente: a. Cl e Mg2 b. SO4 2– e Na+ c. Mg2+ e Na+ d. Mg2+ e Cl – e. SO4 2– e Cl – 10 Massas Atômicas O = 16 Na = 23 Mg = 24 S = 32 Cl = 35,5 15. (FUVEST) Para evitar a propagação de doenças como cólera, a água para beber é desinfetada pela adição de cloro (Cl2) à razão mínima de 0,20 mg/kg de água. Para obter essa água clorada, quantas moléculas de água são necessárias, aproximadamente, para cada molécula de cloro? Dado: massa molar do Cl2 = 71 g/mol; do H2O = 18 g/mol a. 0,25 b. 0,4 c. 25 mil d. 4 milhões e. 20 milhões 16. (FUVEST) Elemento % em massa de H2SO4 densidade (20�C) kg/L ácido sulfúrico de bateria (solução de bateria) 38 1,3 ácido sulfúrico comercial 90 1,8 Diluindo-se 1,00 L de ácido sulfúrico comercial com água, que volume de “solução de bateria”pode ser obtido? a. 2,7 L b. 3,0 L c. 3,3 L d. 3,6 L e. 3,9 L 17. (UEL-PR) Misturam-se 200 mililitros de solução de hidróxido de potássio de concentração 5,0 g/L com 300 mililitros de solução da mesma base com concentração 4,0 g/L. A concentração em g/L da solução final vale: a. 0,50 b. 1,1 c. 2,2 d. 3,3 e. 4,4 18. Misturando-se 100 ml de uma solução 0,10 mol/L de cloreto de cálcio com 100 ml de uma solução 0,20 mol/L de cloreto de estrôncio, as concentrações em mol/L dos íons cálcio, estrôncio e cloreto, na solução resultante, serão corretamente representadas por: a. 0,050 0,10 0,60 b. 0,050 0,10 0,30 c. 0,10 0,20 0,30 d. 0,10 0,20 0,60 e. 0,15 0,15 0,60 19. Quais as quantidades de substâncias (n) de cloreto de potássio e sulfato de potássio necessárias para preparar uma solução que contenha 0,2 mol de SO4 2– , 0,2 mol de Cl – e 0,6 mol de K+? Mols de cloreto de potássio Mols de sulfato de potássio a. 0,2 0,6 b. 0,2 0,2 c. 0,4 0,4 d. 0,6 0,4 e. 0,6 0,2 11 20. (UFMG) Uma mineradora de ouro, na Romênia, lançou 100.000 m3 de água e lama contaminadas com cianeto, CN– (aq), nas águas de um afluente do segundo maior rio da Hungria. A concentração de cianeto na água atingiu, então, o valor de 0,0012 mol/litro. Essa concentração é muito mais alta que a concentração máxima de cianeto que ainda permite o consumo doméstico da água, igual a 0,01 miligrama/litro. Considerando-se essas informações, para que essa água pudesse servir ao consumo doméstico, ela deveria ser diluída, aproximadamente: a. 32.000 vezes. b. 3.200 vezes. c. 320 vezes. d. 32 vezes. Dado: massa molar do CN– = 26 g/mol. 21. (UFC) Sulfitos ( )–compostos contendo íons SO3 2 são normalmente utilizados como conservantes de vinhos. Contudo, o limite de tolerância de pessoas alérgicas a essas substâncias é de 10 ppm (partes por milhão) de SO3 2– . Para certificar-se da real concentração de SO3 2– em vinhos, pode-se utilizar o método de doseamento fundamentado na reação química descrita pela equação abaixo: SO3 2 (aq) + H2O2 (aq) � SO4 2 (aq) + H2O. Analise os dados descritos na questão e assinale a alternativa correta. a. Íons SO3 2– são oxidados, originando íons SO4 2– , atuando, portanto, como agentes oxidantes. b. A reação não envolve processos de transferência de elétrons, e se diz que é de substituição eletrofílica. c. No processo de doseamento de SO3 2– , H2O2 é reduzido a H2O e atua como agente redutor. d. Uma amostra que contém 0,001 g de SO3 2– em 1 kg de vinho satisfaz o limite de tolerância estabelecido. e. Uma amostra que contém 10 mols de SO3 2– por 1 kg de vinho é equivalente à concentração 10 ppm. Dado: massa molar do SO3 2– = 80 g/mol 22. (FCA-PA) Desejam-se preparar 500 ml de solução a 4% de NaOH. Os volumes de uma solução a 7% e de outra a 2% dessa base, necessários para obter-se a solução desejada, são, respectivamente, a. 250 ml e 250 ml b. 100 ml e 400 ml c. 400 ml e 100 ml d. 300 ml e 200 ml e. 200 ml e 300 ml Observação: Como as soluções são diluídas, a densidade é igual à do solvente – no caso, a água (1 g/mL). 12 23. (UFRGS-RS) A adição de 90 mL de água destilada a 10 mL de uma solução contendo KCl e MgCl2 em concentrações iguais a 1,0 mol/L e 0,50 mol/L, respectivamente, resulta em uma mistura na qual: a. a concentração de íon cloreto é de 1,5 mol/L. b. a concentração de cátion magnésio e a de ânion cloreto são, respectivamente, de 0,050 mol/L e de 0,20 mol/L. c. a concentração de cátion potássio e a de ânion cloreto são iguais a 0,10 mol/L. d. a concentração de cátion potássio e a de cátion magnésio são, respectivamente, de 0,90 mol/L e de 0,45 mol/L. e. a concentração de cátion magnésio, a de ânion cloreto e a de cátion potássio são iguais. 24. (UEL-PR) A mistura de álcool e água é sempre homogênea, em qualquer proporção. O conteúdo de álcool na mistura pode ser expresso de diversas maneiras. No comércio, por exemplo, as garrafas de álcool costumam apresentar essa informação expressa como sendo 96,0 GL e/ou 92,8� INPM. Sabe-se que a solução obtida pela fermentação do açúcar apresenta um volume de etanol em torno de 10%. Com destilações sucessivas, é possível elevar o conteúdo alcoólico até cerca de 96% em volume. Uma purificação maior do álcool exige outros tratamentos como, por exemplo, a adição de CaO, que reage com a água presente, retirando-a da mistura. O álcool absoluto ou anidro, assimobtido, é etanol praticamente isento de água, podendo ser utilizado como combustível para automóveis em sua forma pura ou misturado com gasolina. Com base nas informações, é correto afirmar: a. Por destilações sucessivas é possível elevar o conteúdo de etanol a 96 g por 100 g da mistura. b. É possível obter álcool absoluto por destilação simples. c. Álcool com indicação 92,8 �INPM pode ser preparado misturando-se 46,4 mL de etanol e 3,60 mL de água. d. Álcool com indicação 96,0 �GL pode ser preparado misturando-se 96,0 mL de etanol com 100 mL de água. e. 500 g de uma solução alcoólica a 60,0 �INPM contêm 300 g de álcool etílico. 13 ºGL: indica a porcentagem em volume de álcool na mistura. ºINPM: indica a porcentagem em massa de álcool na mistura. 25. (VUNESP) O volume final, em L, de suco diluído obtido a partir de 300 mL de suco de tangerina de alto teor de polpa, seguindo rigorosamente a sugestão de preparo, é: a. 0,9 b. 1,0 c. 1,5 d. 1,8 e. 2,3 26. (FUVEST-SP) Misturando-se soluções aquosas de nitrato de prata (AgNO3) e de cromato de potássio (K2CrO4), forma-se um precipitado de cromato de prata (Ag2CrO4), de cor vermelho-tijolo, em uma reação completa. A solução sobrenadante pode se apresentar incolor ou amarela, dependendo de o excesso ser do primeiro ou do segundo reagente. Na mistura de 20 mL de solução 0,1 mol/L de AgNO3 com 10 mL de solução 0,2 mol/L de K2CrO4, a quantidade em mol do sólido que se forma e a cor da solução sobrenadante, ao final da reação, são respectivamente: a. 1 x 10–3 e amarela. b. 1 x 10–3 e incolor. c. 1 e amarela. d. 2 x 10–3 e amarela. e. 2 x 10–3 e incolor. 27. (CARLOS CHAGAS) Ao se misturarem volumes iguais de soluções aquosas 5,0 x 10–2 mol/L de KOH e de HNO3, a solução resultante será 2,5 x 10 –2 mol/L em relação aos íons: a. H+, K+ b. H+, NO3 – c. K+, NO3 – d. HO–, NO3 – e. HO–, H+ 28. (UNESP) O etanotiol � CH CH — SH3 2 é uma substância tóxica e tem um odor tão forte que uma pessoa pode detectar 0,016 mol disperso em 5,0 x 1010 gramas de ar. Sabendo-se que a densidade do ar é 1,25 g/L e supondo distribuição uniforme do etanotiol no ar, a quantidade limite, em mol/L, que uma pessoa pode detectar é: a. 1,6 x 10–2 b. 2,0 x 10–11 c. 2,5 x 10–11 d. 4,0 x 10–13 e. 1,0 x 10–23 29. (UNESP) Em um laboratório, foram misturados 200 mL de solução de 0,05 mol/L de cloreto de cálcio (CaCl2) com 600 mL de solução de 0,10 mol/L de cloreto de alumínio (AlCl3), ambas aquosas. Considerando o grau de dissociação desses sais igual a 100% e o volume final igual à soma dos volumes de cada solução, a concentração em mol/L dos íons cloreto na solução resultante será de: a. 0,25 b. 0,20 c. 0,15 d. 0,10 e. 0,05 30. (FGV-SP) O nível medicinalmente aceito de chumbo (Massa Atômica 207) no sangue é de 200 �g L–1. Isso é igual a aproximadamente: a. 200 ppm (ppm = parte por milhão) b. 200 ppb (ppb = parte por bilhão) c. 200 mol L–1 d. 2 x 10–6 mol L–1 e. 2 � mol L–1 14 31. (FESP-UPE) Em relação às pipetas “graduada” e “volumétrica”, é correto afirmar que: a. A pipeta graduada não deve ser utilizada para medir volumes de líquidos transparentes. b. A pipeta volumétrica só deve ser utilizada para medir volumes fixos de líquidos corados. c. A pipeta graduada é utilizada para medir volumes fixos de líquidos que não sejam voláteis. d. A pipeta graduada é utilizada para medidas precisas de volumes variáveis de líquidos. e. A pipeta volumétrica de 25,0 mL de capacidade pode ser utilizada para medir corretamente 20,0 mL de um determinado líquido. 32. (UFRN) Para determinar a faixa de viragem – intervalo de valores de pH em que ocorre mudança da cor – de um indicador, Adriano necessitou preparar duas soluções de ácido clorídrico (HCl) de acordo com os procedimentos abaixo: I. Tomou 10 mL de solução aquosa de HCl 0,1 mol/L, previamente preparada, e adicionou água até obter 1000 mL (1 L). II. Tomou 90 mL de solução aquosa de HCl 0,01 mol/L e acrescentou 10 mL de solução aquosa de HCl 0,10 mol/L. Com relação à solução preparada no item (I), pode-se afirmar que a quantidade de mols de HCl e o pH dessa solução, respectivamente, a. aumentou e não variou. b. diminuiu e diminuiu. c. não variou e aumentou. d. diminuiu e aumentou. 33. (PUCCAMP) Em uma titulação de solução de um ácido orgânico monocarboxílico, para atingir o “ponto de equivalência”, utilizaram-se 25,0 mL de solução aquosa de soda cáustica (NaOH) de concentração 0,20 mol/L, e 25,0 mL de solução aquosa do ácido orgânico. No ponto de equivalência, a concentração, em mol/L, do monocarboxilato de sódio na solução final é a. 2,0 x 10–3 b. 2,0 x 10–2 c. 2,0 x 10–1 d. 1,0 x 10–2 e. 1,0 x 10–1 34. (UFMG) O rótulo de uma garrafa de vinagre indica que a concentração de ácido acético (CH3COOH) é 42 g/L. A fim de verificar se a concentração da solução ácida corresponde à indicada no rótulo, 10,00 mL da mesma solução foram titulados com hidróxido de sódio 0,100 mol/L, gastando-se 25,00 mL da base para a neutralização. Quatro grupos de estudantes realizaram os cálculos de ambas as concentrações, a indicada no rótulo e a obtida através da titulação. Os resultados encontrados pelos quatro grupos estão apresentados no quadro. Grupo Concentração indicada no rótulo (mol/L) Concentração calculada a partir da titulação (mol/L) I 0,25 025 II 0,25 0,70 III 0,70 0,25 IV 070 0,70 Ambas as concentrações foram calculadas corretamente pelo grupo: a. II . b. IV. c. I. d. III. Dado: massa molar CH3COOH = 60 g/mol 15 35. (UFU) Soluções aquosas de HCl e de CH3COOH, ambos em concentração 0,1 mol/L, apresentam [H +] livre iguais a 0,1 e 1,34 x 10–3 mol/L, respectivamente. Para a neutralização completa de 10 mL das soluções de HCl e de CH3COOH com solução de NaOH 0,05 mol/L, serão gastos, respectivamente, a. 20 mL e 0,268 mL. b. 20 mL e 20 mL. c. 10 mL e 1,07 mL. d. 5 mL e 0,268 mL. 36. (ITA) Duas soluções aquosas (I e II) contêm, respectivamente, quantidades iguais (em mol) e desconhecidas de um ácido forte, K >> 1, e de um ácido fraco, K � 10–10 (K = constante de dissociação do ácido). Na temperatura constante de 25� C, essas soluções são tituladas com uma solução aquosa 0,1 mol L–1 de NaOH. A titulação é acompanhada pela medição das respectivas condutâncias elétricas das soluções resultantes. Qual das opções abaixo contém a figura com o par de curvas que melhor representa a variação da condutância elétrica (Cond.) com o volume de NaOH (VNaOH) adicionado às soluções I e II, respectivamente? 37. (FEI-SP) A massa de NaOH que reage estequiometricamente com 100 mL de solução de HCl de pH = 1 supondo o ácido totalmente dissociado é: Dados: massas molares: HCl = 36,5 g/mol; NaOH = 40 g/mol a. 0,200 g b. 0,365 g c. 0,400 g d. 0,730 g e. 0,800 g 38. (FAAP-SP) Com o objetivo de determinar a concentração em mol/L de uma solução aquosa de NaOH, um analista químico procedeu à titulação de 50 mL dessa solução com solução aquosa de H2SO4 0,10 mol/L consumindo na equivalência 25 mL do titulante. A concentração em mol/L da solução analisada é: a. 0,25 b. 0,05 c. 0,15 d. 0,20 e. 0,10 16 39. (FUVEST-SP) Vinagre é uma solução aquosa contendo cerca de 6% em massa de ácido acético. Para se determinar a concentração efetiva desse ácido em dado vinagre, pode-se fazer uma titulação com solução-padrão de hidróxido de sódio. Suponha que para tal se use 10,0 mililitros do vinagre e se disponha de uma bureta de 50 mililitros. Para se fazer essa determinação com menor erro possível, a solução de NaOH de concentração (em mol/litro) mais apropriada é: a. 0,100 d. 4,00 b. 0,150 e. 10,0 c. 0,400 Dado: massa molar do CH3COOH = 60 g/mol densidade do vinagre = 1,0 g/mL. 40. (PUCCAMP) A hidrólise do DNA libera, entre outros compostos, ácido fosfórico, H3PO4. A quantidade desse ácido pode ser determinadapor sua reação com NaOH, em água. Para isso, gastaram-se 30 mL de solução aquosa 10 mol/L de NaOH. A quantidade de H3PO4 assim determinada é igual a: a. 0,01 mol d. 0,04 mol b. 0,02 mol e. 0,05 mol c. 0,03 mol Série Ouro 01. (FUVEST- SP) Quando o composto LiOH é dissolvido em água, forma-se uma solução aquosa que contém os íons Li+ (aq) e OH– (aq). Em um experimento, certo volume de solução aquosa LiOH, à temperatura ambiente, foi adicionado a um béquer de massa 20,0 g, resultando na massa total de 50,0 g. Evaporando a solução até a secura, a massa final (béquer + resíduo) resultou igual a 31,0 g. Nessa temperatura, a solubilidade de LiOH em água é cerca de 11 g por 100 g de solução. Assim sendo, pode-se afirmar que, na solução da experiência descrita, a porcentagem, em massa, de LiOH era de: a. 5,0%, sendo a solução insaturada. b. 5,0%, sendo a solução saturada. c. 11%, sendo a solução insaturada. d. 11%, sendo a solução saturada. e. 20%, sendo a solução supersaturada. 02. (VUNESP) Peixes machos de uma certa espécie são capazes de detectar a massa de 3,66 . 10–8 g de 2-fenil-etanol, substância produzida pelas fêmeas, que está dissolvida em 1 milhão de litros de água. Supondo-se diluição uniforme na água, indique o número mínimo de moléculas de 2-fenil-etanol por litro de água, detectado pelo peixe macho (dado: massa molar do 2-fenil-etanol = 122 g/mol; constante de Avogadro = 6,0 . 1023 moléculas/mol). a. 3 .10–16 b. 3,66 . 10–8 c. 1,8 . 108 d. 1,8 . 1022 e. 6,0 . 1023 03. (PUC-SP) Adicionou-se 100 mL de solução de Hg(NO3)2 de concentração 0,40 mol/L a 100 mL de solução de Na2S de concentração 0,20 mol/L. Sabendo-se que a reação ocorre com a formação de um sal totalmente solúvel (NaNO3) e um sal praticamente insolúvel (HgS), as concentrações, em mol/L, dos íons Na+ e Hg2+ presentes na solução final são respectivamente: a. 0,1 mol/L e 0,2 mol/L d. 0,4 mol/L e 0,1 mol/L b. 0,2 mol/L e 0,1 mol/L e. 0,2 mol/L e 0,4 mol/L c. 0,4 mol/L e 0,2 mol/L 17 04. (FATEC-SP) A tabela abaixo mostra o resultado da análise de todos os íons presentes em 1L de uma solução aquosa, desprezando-se os íons H+ e OH– provenientes da água. Íon Concentração molar (mol/L) NO3 – 0,5 SO4 2– 0,75 Na+ 0,8 Mg2+ x Com base nos dados apresentados e sabendo que toda solução é eletricamente neutra, podemos afirmar que a concentração molar dos íons Mg2+ é: a. 0,4 b. 0,5 c. 0,6 d. 1,0 e. 1,2 05. (FUVEST-SP) Uma enfermeira precisa preparar 0,50 L de soro que contenha 1,5 . 10–2 mol de KCl e 1,8 . 10–2 mol de NaCl, dissolvidos em uma solução aquosa de glicose. Ela tem à sua disposição soluções aquosas de KCl e NaCl de concentrações, respectivamente, 0,15 g/mL e 0,60 . 10–2 g/mL. Para isso, terá que utilizar x mL da solução de KCl e y mL de solução de NaCl e completar o volume, até 0,50 L, com a solução aquosa de glicose. Os valores de x e y devem ser, respectivamente: a. 2,5 e 0,60 . 102 b. 7,5 e 1,2 . 102 c. 7,5 e 1,8 . 102 d. 15 e 1,2 . 102 e. 15 e 1,8 . 102 Dados: massa molar (g/mol) KCl ...........75 NaCl..........59 06. (FUVEST-SP) Para determinar a composição de uma mistura sólida de carbonato de sódio e hidróxido de sódio, esta mistura foi tratada com ácido clorídrico de concentração 0,50 mol/L. Gastaram-se 500 mL dessa solução para obter, após ligeiro aquecimento, uma solução neutra. No processo, houve liberação de gás carbônico que, após a secagem, apresentou o volume de 1,23 L, medido à temperatura de 25ºC e à pressão de 1,0 bar. Logo, as quantidades, em mols, de carbonato de sódio e hidróxido de sódio, na mistura sólida, eram, respectivamente: a. 0,050 e 0,10 b. 0,050 e 0,15 c. 0,10 e 0,10 d. 0,10 e 0,20 e. 0,10 e 0,30 Dado: Volume molar do gás carbônico a 25ºC e 1 bar: 24,6 L/mol 18 Questões Escritas 01. (UFPE) Uma solução saturada de NH4Cl foi preparada a 80� C utilizando-se 200 g de água. Posteriormente, essa solução sofre um resfriamento sob agitação até atingir 40� C. Determine a massa de sal depositada nesse processo. A solubilidade do NH4Cl varia com a temperatura, conforme mostrado no gráfico abaixo. 02. (UFRJ) 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. O diagrama a seguir representa a solubilidade do KCl em água, em gramas de soluto / 100 mL de H2O, em diferentes temperaturas. a. Determine a temperatura da solução do frasco I. b. Sabendo que a temperatura do frasco II é de 20� C, calcule a quantidade de sal (KCl) depositado no fundo do frasco. 19 04. (UFMS) Considere as massas atômicas fornecidas e o gráfico solubilidade x temperatura abaixo: Elemento O Na S Cl Ce Massa atômica 16 23 32 35 140 Com base nas informações acima, é correto afirmar: 01. O aumento da temperatura faz com que a solubilidade de todos os sais aumente. 02. A 20� C, uma solução preparada com 10 g de KNO3 em 100 g de H2O é insaturada. 04. A 10� C, o NaCl é mais solúvel que o KNO3. 08. A 90� C, é possível dissolver 1 mol de NaCl em 100 g de água. 16. A 70� C, uma mistura de 30 g de Ce2(SO4)3 e 100 g de H2O é heterogênea. Dê como resposta a soma dos números associados às afirmações corretas. 20 03. (UFRJ) Dizem os freqüentadores de bar que vai chover quando o saleiro entope. De fato, se o cloreto de sódio estiver impurificado por determinado haleto muito solúvel, este absorverá vapor d‘água do ar, transformando-se numa pasta, que causará o entupimento. O gráfico ao lado mostra como variam com a temperatura as quantidades de diferentes sais capazes de saturar 100 cm3 de água. Com base no gráfico: a. identifique o sal mais solúvel à temperatura ambiente. b. identifique o haleto mais solúvel à temperatura ambiente. c. sabendo-se que na composição da água do mar os cátions metálicos estão na seguinte ordem decrescente de abundância em mols: Na+, Mg2+, Ca2+, K+, identifique o sal que provavelmente é o causador do entupimento do saleiro. 05. (UNICAMP) Uma solução saturada de nitrato de potássio (KNO3) constituída, além do sal, por 100 g de água, está à temperatura de 70� C. Essa solução é resfriada a 40� C, ocorrendo precipitação de parte do sal dissolvido. Calcule: a. a massa do sal que precipitou. b. a massa do sal que permaneceu em solução. A seguir, o gráfico da solubilidade do nitrato de potássio em função da temperatura. 06. (FUVEST-SP) Quando expressa em percentagem em massa, a solubilidade de um certo sal passa de 30% a 0� C, para 60% a 80� C. Sabendo que a solubilidade desse sal é função linear da temperatura, calcule a massa do sal que se deposita, quando 100 g de uma solução saturada, contendo 59 g do referido sal, são resfriados a 20� C. 07. Industrialmente, o clorato de sódio é produzido pela eletrólise da salmoura* aquecida, em uma cuba eletrolítica, de tal maneira que o cloro formado no anodo se misture e reaja com o hidróxido de sódio formado no catodo. A solução resultante contém cloreto de sódio e clorato de sódio. 2 NaCl (aq) + 2 H2O (�) � Cl2 (g) + 2 NaOH (aq) + H2 (g) 3 Cl2 (g) + 6 NaOH (aq) � 5 NaCl (aq) + NaClO3 (aq) + 3 H2O(�) Ao final de uma eletrólise de salmoura, retiraram-se da cuba eletrolítica, a 90� C, 310 g de solução aquosa saturada tanto de cloreto de sódio quanto de clorato de sódio. Essa amostra foi resfriada a 20� C, ocorrendo a separação de material sólido. 21 a. Quais as massas de cloreto de sódio e de clorato de sódio presentes nos 310 g da amostra retirada a 90� C? Explique. b. No sólido formado pelo resfriamento da amostra a 20� C, qual o grau de pureza (% em massa) do composto presente em maior quantidade? c. A dissolução, em água, do clorato de sódio libera ou absorve calor? Explique. * salmoura = solução aquosa saturada de cloreto de sódio. 08. (UNESP) Medicamentos,na forma de preparados injetáveis, devem ser soluções isotônicas com relação aos fluidos celulares. O soro fisiológico, por exemplo, apresenta concentração de cloreto de sódio (NaCl) de 0,9% em massa (massa do soluto por massa da solução), com densidade igual a 1,0 g � cm–3. a. Dada a massa molar de NaCl, em g � mol–1 : 58,5, qual a concentração, em mol � L–1, do NaCl no soro fisiológico? Apresente seus cálculos. b. Quantos litros de soro fisiológico podem ser preparados a partir de 1 L de solução que contém 27 g � L–1 de NaCl (a concentração aproximada deste sal na água do mar)? Apresente seus cálculos. 09. (UNIFESP) Os dados do rótulo de um frasco de eletrólito de bateria de automóvel informam que cada litro da solução deve conter aproximadamente 390 g de H2SO4 puro. Com a finalidade de verificar se a concentração de H2SO4 atende às especificações, 4,00 mL desse produto foram titulados com solução de NaOH 0,800 mol/L. Para consumir todo o ácido sulfúrico dessa amostra foram gastos 40,0 mL da solução de NaOH. (Dado: massa molar de H2SO4 = 98,0 g/mol) a. Com base nos dados obtidos na titulação, discuta se a especificação do rótulo é atendida. b. Escreva a fórmula e o nome oficial do produto que pode ser obtido pela evaporação total da água contida na solução resultante do processo de titulação efetuado. 10. (UFG-GO) Examine as figuras a seguir. O béquer e a bureta do esquema A contêm hidróxido de bário e ácido sulfúrico, respectivamente, ambos em solução aquosa. No esquema B o béquer e a bureta contém soluções aquosas de hidróxido de bário e ácido clorídrico, respectivamente. Dados: HCl = 1 mol/L; H2SO4 = 0,5 mol/L; Ba(OH)2 = 0,5 mol/L. Explique o que ocorre nos sistemas representados nesses esquemas. Utilize equações químicas, para justificar sua resposta, nas situações em que ocorrem reações. 22 Gabaritos – Testes 01. Alternativa e. F mdissolvida < S (ponto abaixo da curva) 02. Alternativa b. B mdissolvida = S (ponto na curva) 03. Alternativa c. 35 g – 25 g = 10 g E B 04. Alternativa a. 30º C solução sacarose 320 g ———— 220 g 160 g ———— 110 g 0º C H2O sacarose 100 g ———— 100 g 50 g ———— x x = 90g cristaliza: 110 g – 90 g = 20 g 05. Alternativa e. mais eficiente: KNO3 (maior variação da solubilidade com a temperatura) menos eficiente: NaCl (solubilidade varia pouco com a temperatura) 06. Alternativa a. Na2SO4 (maior variação da solubilidade com a temperatura) curva descendente: dissolução exotérmica 07. Alternativa a. curva descendente: liberação de calor curva ascendente: absorção de calor 08. Alternativa d. NaNO3 é o mais solúvel a 20º C (ver gráfico) 09. Alternativa e. 80º C a solubilidade é aproximadamente 30 g para 50 g de H2O, portanto, abaixo dessa temperatura começa haver cristalização do sal. 10. Alternativa b. 20º C a solubilidade do KNO3 é aproximadamente 35 g por 100 g de H2O. 50 g – 35 g = 15 g de corpo de fundo (sistema heterogêneo) 23 11. Alternativa e. a. Falso. Numa dissolução endotérmica, um aumento da temperatura desloca o equilíbrio de solubilidade do composto no sentido de sua dissociação iônica (aumenta a solubilidade). A dissolução do KNO3 é endotérmica e a dissolução do NaCl praticamente independente da temperatura (atérmica). b. Falso. Pelo gráfico, observamos que a 25º C a solubilidade do KNO3 é aproximadamente 37 g para cada 100 g de H2O. c. Falso. Numa temperatura abaixo de 25º C, a solubilidade do NaCl é maior que a do KNO3. d. Falso. Numa temperatura de 20ºC, dissolvem-se 30 g de KNO3 em 100g de água. Ao resfriar a solução 90 g de KNO3, irão cristalizar-se 60 g do sal sólido. e. Correto. Se dissolvermos essas quantidades (95 g de KNO3 e 5 g de NaCl) em 100 g de água a 60º C, por exemplo, e começarmos a diminuir a temperatura até 0º C, aproximadamente, iremos verificar que o NaCl continuará dissolvido em água e parte do KNO3 irá cristalizar-se (aproximadamente 95g – 17g = 78g). Essa quantidade poderá ser separada por filtração e iremos obter KNO3 puro. 12. Alternativa a. A dissolução do NaNO3 em água é endotérmica, pois houve diminuição da temperatura da água, isto é, houve transferência de energia das vizinhanças para o sistema em estudo. A dissolução do Ca(OH)2 em água é exotérmica, pois houve aumento da temperatura da água, isto é, o sistema forneceu energia para a água. 13. Alternativa c. I. menor pressão – menor solubilidade do gás IV. maior temperatura – menor solubilidade do gás 24 NaNO3 (s) H O2� ��� Na +(aq) + NO3 – (aq) �H > 0 Ca(OH)2 (s) H O2� ��� Ca 2+(aq) + 2OH–(aq) �H < 0 14. Alternativa e. Mg2+ n = m M n = 1350 10 24 3 � � – 56 . 10 – 3 mol SO4 2– n = m M n = 2700 10 96 3 � � – 28 . 10 – 3 mol (menor) Na+ n = m M n = 10500 10 23 3 � � – 456 . 10 – 3 mol Cl – n = m M n = 19000 10 35 5 3 � � – , 535 . 10 – 3 mol (maior) 15. Alternativa e. Cl2 71 g ————— 6 . 10 23 moléculas 0,20 . 10– 3 g ————— x x = 0,017 . 1020 moléculas H2O 18 g ————— 6 . 10 23 moléculas 1000 g ————— y y = 333 . 1023 moléculas Cl2 H2O 0,017 . 1020 moléc ———— 333 . 1023 moléc 1 moléc ———— w w = 20 .106 moléculas (20 milhões) 16. Alternativa d. Cálculo da concentração em g/L do ácido sulfúrico comercial C = 10 dp C = 10 . 90 . 1,8 C = 1620 g/L Cálculo da concentração em g/L do ácido sulfúrico da bateria C = 10 dp C = 10 .38 . 1,3 C = 494 g/L Cálculo do volume da solução da bateria C1V1 = C2V2 1620 . 1 = 494 . V V = 3,3 L 17. Alternativa e. C1V1 + C2V2 = CfVf 5 . 200 + 4 . 300 = Cf . 500 Cf = 4,4 g/L 18. Alternativa b. 19. Alternativa b. 25 CaCl2 M1V1 = M2V2 0,1 . 100 = M2 . 200 M2 = 0,05 mol/L SrCl2 M1V1 = M2V2 0,2 . 100 = M2 . 200 M2 = 0,1 mol/L CaCl2 Ca 2+ + 2 Cl1 – SrCl2 Sr 2+ + 2 Cl1 – 0,05 mol/L 0,05 mol/L 0,1 mol/L 0,1 mol/L 0,1 mol/L 0,2 mol/L [Ca2+] = 0,05 mol/L [Sr2+] = 0,1 mol/L [Cl1 – ] = 0,3 mol/L KCl K+ + Cl– K2SO4 2 K + + SO4 2– 0,2 mol 0,2 mol 0,2 mol 0,2 mol 0,4 mol 0,2 20. Alternativa b. Vi = 100.000 m3 Mi = 0,0012 mol/L ou Ci = 3,12 . 10 – 2g/L CiVi = CfVf 3,12 . 10 – 2 . 100 000 = 10– 5 . Vf Vf = 3,12 .10 8 m3 V V = 3,12 10 m 10 m f i 8 3 5 3 � � 3200 21. Alternativa d. 22. Alternativa e. 4% C = 10 dp C = 10 . 1 . 4 C = 40 g/L 7% C = 10 dp C = 10 . 1 . 7 C = 70 g/L 2% C = 10 dp C = 10 . 1 . 2 C = 20 g/L C1V1 + C2V2 = CfVf V1 + V2 = 500 70V1 + 20V2 = 40 . 500 70 (500 – V2) + 20V2 = 20000 35000 – 70V2 + 20V2 = 20000 – 50V2 = – 15000 V2 = 300 mL V1 = 200 mL 23. Alternativa b. 24. Alternativa e. 60,0 º INPM significa que em 100g de solução temos 60 g de álcool e 40 g de água. 100 g ——— 60 g 500 g ——— x x = 300 g 25. Alternativa d. 26 S O H O 4 3 2– 2 1 2 – S O H O 6 3 2– 2 2– SO3 2– : agente redutor oxidação H2O2: agente oxidante redução 10 mg = 0,01 g 10 ppm 106 mg = 1 kg 0,001 g de SO3 2– em 1 kg de vinho satisfaz o limite de tolerância. KCl M1V1 = M2V2 1 . 10 = M2 . 100 M2 = 0,1 mol/L MgCl2 M1V1 = M2V2 0,5 . 10 = M2 . 100 M2 = 0,05 mol/L KCl K+ + Cl – MgCl2 Mg 2+ + 2 Cl – 0,1 mol/L 0,1 mol/L 0,1 mol/L 0,05 mol/L 0,05 mol/L 0,1 mol/L 1 mL de suco suco de tangerina 6 mL 5 mL de água 1 mL —— 6 mL 300 mL —— x x = 1800 mL = 1,8 L 26. Alternativa a. 27. Alternativa c. 28. Alternativa d. Como a densidade do ar é 1,25 g/L temos: 1,25 g ———— 1 L 5,0 . 1010 g ———— x x = 4,0 . 1010 L de ar Cálculo da quantidade limite em mol/L 0,016 mol ———— 4,0 .1010 L y ———— 1 L y = 4,0 . 10– 13 mol Concentração em mol/L = 4,0 . 10– 13 mol/L 29. Alternativa a. 30. Alternativa b. n = m M n = 200 10 g 207 g / mol –6 � n = 1,0 . 10– 6 molconsiderando a densidade d = 1 g/mL 1L � 1000 g 1000 g —– 200 . 10 – 6 g 106 g —– x x = 0,2 ppm 0,2 ppm � 200 ppb 27 KOH 1 L ——— 5,0 . 10– 2 mol HNO3 V ——— x x = V . 5,0 . 10– 2 mol KOH + HNO3 KNO3 + H2O V.5,0.10– 2 mol V.5,0.10– 2 mol V.5,0.10– 2 mol [KNO3] = n V = V 5,0 10 mol 2V –2 � � = 2,5 .10– 2 mol/L CaCl2 M1V1 = M2V2 0,05 . 200 = M2 . 800 M2 = 0,0125 mol/L AlCl3 M1V1 = M2V2 0,10 . 600 = M2 . 800 M2 = 0,075 mol/L CaCl2 Ca 2++ 2 Cl – AlCl3 Al 3++ 3 Cl – 0,0125 mol/L 0,025 mol/L 0,075 mol/L 0,225 mol/L [Cl–] = 0,25 mol/L AgNO3 1 L ——— 0,1 mol 0,02 L ——— x x = 0,002 mol K2CrO4 1 L ——— 0,2 mol 0,01 L ——— y y = 0,002 mol 2 AgNO3 + K2CrO4 Ag2CrO4 + 2 KNO3 2 mol 1 mol 1 mol 0,002 mol 0,001 mol 0,001 mol excesso K2CrO7 0,002 mol – 0,001 mol = 0,001 mol 31. Alternativa d. A pipeta graduada é utilizada para medidas de volumes variáveis de líquidos. 32. Alternativa c. A quantidade de mol do HCl não muda quando adiciona água. O pH aumenta pois o volume aumentou ([H+] diminui, pH aumenta). 33. Alternativa e. 34. Alternativa d. Concentração indicada no rótulo n = m M n = 42g 60 g / mol n = 0,70 mol 0,70 mol/L Concentração calculada a partir da titulação NaOH + CH3COOH CH3COO –Na+ + H2O 1 mol —— 1 mol nB —— nA nB = nA MBVB = MAVA 0,1.25 = MA.10 MA = 0,25 mol/L 35. Alternativa b. MAVA = MBVB 0,1.10 = 0,05.VB VB = 20 mL 36. Alternativa c. 28 NaOH 1 L ——— 0,20 mol HNO3 0,025 L ——— x x = 0,005 mol NaOH + R — COOH R — COO–Na + H2O 0,005 mol 0,005 mol 0,005 mol [R — COO–Na+] = n V = ,005 mol 50 10 L–3 0 � = 0,1mol/L Na titulação I, a condutância elétrica vai diminuindo devido a neutralização do ácido forte. Após o término da titulação, teremos excesso de NaOH (base forte), a condutância volta a subir. Na titulação II, a condutância elétrica é pequena e praticamente não se altera quando adiciona NaOH. Após o término da titulação, teremos excesso de NaOH (base forte), a condutância aumenta. 37. Alternativa c. HCl pH = 1 [H+] = 10 – 1 mol/L 1 L —— 10 – 1 mol 0,1 L —— x x = 10 – 2 mol NaOH + HCl NaCl + H2O 40 g —— 1 mol x —— 0,01 mol x =0,400 g 38. Alternativa e. 2 NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2 H2O 2 mol —— 1 mol nB —— nA nB = 2nA como M = n V MBVB = 2 MAVA MB.50 = 2 . 0,1 . 25 MB = 0,1 mol/L 39. Alternativa c. O volume da base no ponto final da titulação tem que ser menor que 50 mL. NaOH + CH3COOH CH3COO –Na+ + H2O nA = nB MAVA = MBVB C = 10 dp C = 10 . 1 . 6 C = 60 g/L M = 1 mol/L a. 1 . 10 = 0,1 VB VB = 100 mL (não serve) b. 1 . 10 = 0,15 VB VB = 66,6 mL (não serve) c. 1 . 10 = 0,4 VB VB = 25 mL (serve) 40. Alternativa a. NaOH 1 L ——— 1 mol 0,03 L ——— x x = 0,03 mol 3 NaOH + H3PO4 Na3PO4 + 3 H2O 3 mol —— 1 mol 0,03 mol —— y y = 0,01 mol Série Ouro 01. Alternativa a. 02. Alternativa c. 03. Alternativa b. 04. Alternativa c. 05. Alternativa c. 06. Alternativa b. 29 Gabaritos – Questões Escritas 01. H2O NH4Cl 80º C 100 g —— 60 g 200 g —— 120 g 40º C 100 g —— 40 g 200 g —— x x = 80 g massa depositada: 120 g – 80 g = 40 g 02. a. 20º C 100 ml —— 30 g 400mL —— x x = 120 g 120 g de KCl dissolvido e 80 g de corpo de fundo Na temperatura T temos 200 g de KCl dissolvidos 80º C 100 ml —— 50 g 400mL —— y y = 20 g b. 80 g 03. a. NaNO3 (ver gráfico) b. CaCl2 (ver gráfico) c. Mg Cl2 (pois o Mg 2+ é mais abundante que o Ca2+) ou CaCl2 (mais solúvel que o MgCl2 na temperatura ambiente). 04. 01. Falsa. A solubilidade do Ce2(SO4)3 diminui com o aumento da temperatura. 02. Correta. (ver gráfico) 04. Correta. (ver gráfico) 08. Falsa. É possível dissolver aproximadamente 37 g de NaCl 16. Correta. (ver gráfico) Total: 22 05. H2O KNO3 70º C 100 g —— 140 g 40º C 100 g —— 60 g a. 140 g – 60 g = 80 g b. 60 g 30 06. 07. Pelo gráfico, observamos que a 90º C uma solução saturada de clorato de sódio (NaClO3) contém 170 g do sal dissolvidos em 100 g de água, e a solução saturada de cloreto de sódio (NaCl) contém 40 g do sal dissolvidos nos mesmos 100 g de água. a. Em 310 g de solução saturada a 90º C contendo 100 g de H2O existem 170 g de NaClO3 e 40 g de NaCl. b. Pelo gráfico, a 20º C dissolvem-se aproximadamente 102 g de NaClO3 e 38 g de NaCl em 100 g de H2O. Cálculo das massas de NaClO3 e NaCl que se cristalizam pelo resfriamento da solução saturada de 90º C para 20º C. NaClO3 � m = 170 g – 102 g = 68 g de NaClO3 NaCl � m´ = 40 g – 38 g = 2 g de NaCl Massa total de sólidos cristalizados = 68 g + 2 g = 70 g Cálculo da porcentagem em massa de pureza de NaClO3 (substância em maior quantidade na amostra que se cristalizou): 70 g ——————— 100 % 68 g de NaClO3 —— x x = 97,1% de pureza em NaClO3 c. Pelo gráfico, observamos que com o aumento da temperatura aumenta a solubilidade do NaClO3 : NaClO3 (s) Na + (aq) + ClO3 – (aq) Trata-se, portanto, de uma dissolução endotérmica (absorve calor). Um aumento da temperatura implica o deslocamento do equilíbrio de solubilidade do NaClO3 para a direita. Quanto maior a quantidade de calor fornecida, maior de íons dissolvidos na solução. 31 60 – 30 x – 30 = 80 20 30 x – 30 = 4 30 = 4x – 120 x = 37,5 % 37,5 g sal 20º C 62,5 g H2O 59 g sal 62,5 g ——— 37,5 g 100 g 41 g ——— y y = 24,6 g 41 g H2O deposita = 59 g – 24,6 g = 34,4 g Massa total da solução saturada a 90ºC = 100 g de H2O + 170 g de NaClO3 + 40 g de NaCl = 310 g 08. a. Supondo que temos 1 L ou 1000 cm3 de soro: 1 g ——— 1 cm3 x ——— 1000 cm3 x = 1000g � massa da solução Cálculo da massa de NaCl na solução: 1000 g ——— 100 % (solução) x ——— 0,9 % (só soluto) x = 9 g Cálculo da quantidade em mol de NaCl: 58,5 g ——— 1 mol de NaCl 9 g ——— x x = 0,1538 mol de NaCl Cálculo da concentração em mol/L: M = 0,154 mol/L b. Concentração inicial = 27 g/L 09. a. A equação química do processo é: 1 NaOH + H2SO4 � Na2SO4 + 2 H2O 2 mol —— 1 mol nB —— nA nB= 2 nA MBVB = 2 MAVA 0,800 mol/L . 40,0 mL = 2 MA .4,00 mL MA= 4,00 mol/L 1 mol —— 98,0 g 4,00 mol —— x x = 392 g A especificação do rótulo é atendida. b. Na2SO4: sulfato de sódio 32 C = m(g) V(L) � logo: m = c . V, então considerando que a solução final é o soro fisiológico, temos: C . V = C´. V´ 27 . 1 = 9 . V´ V´= 3L de soro fisiológico 10. Esquema A temos a seguinte equação química Ba(OH)2 + H2SO4 BaSO4 + 2 H2O 0,0125 mol 0,0125 mol 0,0125 mol A condutividade elétrica do sistema fica praticamente zero pois temos a formação de um sal pouco solúvel na água (BaSO4) e houve consumo total dos reagentes. Esquema B temos a seguinte equação química Ba(OH)2 + 2 HCl BaCl2 + 2 H2O 0,0125 mol 0,025 mol 0,0125 mol A condutividade elétrica do sistema continua elevada pois temos a formação de um sal solúvel em água (BaCl2) 33 01 1 (UF Vale do Sapucaí-MG) Um dentista precisava obter uma solução aquosa de fluoreto de sódio (flúor) na con- centração de 20 g/L para ser usada por um paciente no combate e na prevenção da cárie. Ele dispunha no consul- tório de 250 mL de uma solução aquosa a 40 g/L. Para obter a solução desejada, ele deveria: a) dobrar o volume da solução disponível em seu consul- tório com água destilada. b) adicionar à sua solução somente meio litro de água destilada. c) tomar cem mililitros da solução disponível e reduzir o volume de água à metade pela evaporação. d) tomar cinqüenta mililitros da solução disponível e adi- cionar mais duzentos e cinqüenta mililitros de água destilada. e) usar diretamente no paciente 125 mL da solução já disponível. C = 20 g/L Cinicial · Vinicial = Cfinal · Vfinal 20 · Vinicial = 40 · 250 Vinicial = 40 · 250 = 500 mL 20É necessário adicionar 250 mL de água destilada, dobrando seu volume, para obter uma solução de concentração 20 g/L. a) 36 mol/L b) 18 mol/L c) 0,036 mol/L d) 0,36 mol/L e) 0,018 mol/L X X X 2 (FEP-PA) O volume de solvente (água) que se deve adicionar a 500 mL de uma solução aquosa 2 mol/L de ácido sulfúrico para que esta solução se transforme em uma solução 0,5 N é igual a: a) 4 000 mL b) 3 500 mL c) 3 000 mL d) 2 500 mL e) 2 000 mL 3 (Fesp-PE) Adiciona-se 1,0 mL de uma solução con- centrada de ácido sulfúrico, H2SO4, 36 N a um balão volumétrico contendo exatamente 1 000 mL de água des- tilada. A concentração em mol/L da solução resultante é: (Admita que não há variação de volume.) Dados: H = 1 u; S = 32 u e O = 16 u. 4 (EEM-SP) Misturaram-se 100,0 mL de uma solução aquosa de uma substância A, de concentração igual a 10,0 g/L, com 100,0 mL de outra solução aquosa da mes- ma substância A, mas de concentração igual a 2,0 g/L. A concentração da solução resultante é igual a 6,5 g/L. Sabendo-se que não houve variação de temperatura, cal- cule, com três algarismos significativos, a variação de vo- lume ocorrida na mistura das duas soluções. V’ · C’ + V’’ · C’’ = Vfinal · Cfinal Vfinal = 100 · 10,0 + 100 · 2,0 r 184,6 mL 6,5 Vinicial = 200 mL Variação de volume = 200 – 184,6 r 15,4 mL 5 (Unicamp-SP) Um dos grandes problemas das navega- ções do século XVI referia-se à limitação de água potável que era possível transportar numa embarcação. Imagine uma situação de emergência em que restaram apenas 300 litros (L) de água potável (considere-a comple- tamente isenta de eletrólitos). A água do mar não é apropriada para o consumo devido à grande concentração de NaCL (25 g/L), porém o soro fisio- lógico (10 g de NaCL/L) é. Se os navegantes tivessem conhecimento da composição do soro fisiológico, poderiam usar a água potável para di- luir água do mar de modo a obter soro e assim teriam um volume maior de líquido para beber. Para H2SO4 o k = 2. N = k · M V M = N k M = 0,5 V M = 0,25 mol/L 2 Minicial · Vinicial = Mfinal · Vfinal 2 · 500 = 0,25 · Vfinal Vfinal = 2 · 500 = 4000 mL 0,25 Volume acrescentado = 4000 – 500 = 3500 mL Para H2SO4 o k = 2. N = k · M V M = N k M = 36 V M = 18 mol/L 2 Minicial · Vinicial = Mfinal · Vfinal 18 · 1 = Mfinal · 1000 Mfinal = 18· 1 = 0,018 mol/L 1000 Misturas// sem RRRRRreação Mistura e Soluções Ideais - Série Concursos Públicos Curso Prático & Objetivo a) Que volume total de soro seria obtido com a diluição se todos os 300 litros de água potável fossem usados para este fim? b) Considerando-se a presença de 50 pessoas na embar- cação e admitindo-se uma distribuição equitativa do soro, quantos gramas de NaCL teriam sido ingeridos por cada pessoa? c) Uma maneira que os navegadores usavam para obter água potável adicional era recolher água de chuva. Considerando-se que a água da chuva é originária, em grande parte, da água do mar, como se explica que ela possa ser usada como água potável? a) Cágua do mar = 25 g/L Csoro = 10 g/L Vinicial · Cinicial = Vfinal · Cfinal 1 · 25 = Vfinal · 10 Vfinal = 2,5 L Volume acrescentado = 2,5 – 1,0 = 1,5 L de água potável a cada litro de água do mar. 1,5 L de água potável @@@ 1 L de água do mar 300 L de água potável @@@ x x = 300 · 1 V x = 200 L 1,5 Volume de soro = 300 + 200 Volume de soro = 500 L b) 10 g de NaCL @@@@ 1 L de soro y @@@@@@@@@ 500 L de soro y = 500 · 10 V y = 5000 g de NaCL 1 5000 = 100 g de NaCL/pessoa 50 c) A água evapora enquanto o sal continua dissolvido no mar. 8 (UFPI) Quais das afirmações a respeito de soluções são corretas? I. Quando diluímos uma solução, estamos aumentando o número de mol do soluto. II. Quando diluímos uma solução, estamos aumentando o número de mol do solvente. III. Na evaporação de uma solução aquosa de um com- posto iônico, o número de mol do soluto não se al- tera. IV. Quando misturamos duas soluções de mesmo soluto, porém com molaridades diferentes, a solução final apresenta uma molaridade com valor intermediário às molaridades iniciais. V. Ao misturarmos soluções de solutos diferentes, sem que ocorra reação, na verdade o que ocorre é uma simples diluição de cada um dos solutos. a) Todas. b) Nenhuma. c) Somente I, III e IV. d) Somente II, III, IV e V. e) Somente II, III e IV. X X X 6 (Unesp-SP) Na preparação de 500 mL de uma solução aquosa de H2SO4 de concentração 3 mol/L, a partir de uma solução de concentração 15 mol/L do ácido, deve-se diluir o seguinte volume da solução concentrada: a) 10 mL b) 100 mL c) 150 mL d) 300 mL e) 450 mL 7 (Uni-Rio-RJ) Para efetuar o tratamento de limpeza de uma piscina de 10 000 L, o operador de manutenção nela despejou 5 L de solução 1 mol/L de sulfato de alumínio, AL2(SO4)3. Após agitar bem a solução, a concentração do sulfato de alumínio, em g/L, na piscina é de: 9 (UFCE) No recipiente A, temos 50 mL de uma solu- ção 1 mol/L de NaCL. No recipiente B, há 300 mL de uma solução que possui 30 g de NaCL por litro de solução. Juntou-se o conteúdo dos recipientes A e B e o volume foi completado com água até formar 1 litro de solução. Determine a concentração final da solução obtida. Massa molar: NaCL = 58,5 g/mol. Mistura de soluções de mesmo soluto MNaCL = 58,5 g/mol M = 30 V M r 0,5 mol/L 58,5 Minicial · Vinicial + M2 · V2 = M3 · V3 1 · 50 + 0,5 · 300 = M3 · 350 V M3 r 0,57 mol/L Diluição de soluções Minicial · Vinicial = Mfinal · Vfinal 0,57 · 350 = Mfinal · 1000 V Mfinal r 0,20 mol/L Massas atômicas: O = 16 u; AL = 27 u e S = 32 u. a) 0,171 b) 1,46 · 10–6 c) 5 · 10–4 d) 1710 e) 684 · 103 Minicial · Vinicial = Mfinal · Vfinal 3 · 500 = 15 · Vfinal Vfinal = 3 · 500 = 100 mL 15 Minicial · Vinicial = Mfinal · Vfinal 1 · 5 = Mfinal · 10000 Mfinal = 5 · 10–4 mol/L MAL2(SO4)3 = 342 g/mol 342 g @@@@@ 1 mol x @@@@@@@ 5 · 10–4 mol x = 5 · 10–4 · 342 = 0,171 g/L 1 I. Falsa. A quantidade de matéria do soluto não se altera. Mistura e Soluções Ideais - Série Concursos Públicos Curso Prático & Objetivo 02 11 (UFMG) Considere uma solução contendo íons sódio e íons cobre II, cada um deles na concentração 0,10 mol/L. A concentração dos íons negativos pode ser qualquer uma das seguintes, exceto: a) 0,15 mol/L de íons nitrato. b) 0,15 mol/L de íons sulfato. c) 0,30 mol/L de íons cloreto. d) 0,30 mol/L de íons nitrito. e) 0,30 mol/L de íons acetato. X X X X X 12 (Cesgranrio-RJ) Uma solução 0,05 mol/L de glicose, contida em um béquer, perde água por evapora- ção até restar um volume de 100 mL, passando a concen- tração para 0,5 mol/L. O volume de água evaporada é, aproximadamente: a) 50 mL b) 100 mL c) 500 mL d) 900 mL e) 1 000 mL 13 (UFES) 1 L de uma solução 0,5 mol/L de CaCL2 é adicionado a 4 L de solução 0,1 mol/L de NaCL. As con- centrações em quantidade de matéria dos íons Ca2+, Na1+ e CL1– na mistura são, respectivamente: a) 0,16; 0,04 e 0,25 b) 0,10; 0,08 e 0,28 c) 0,04; 0,08 e 0,25 d) 0,20; 0,25 e 0,16 e) 0,10; 0,08 e 0,04 14 (Fesp-PE) O volume de uma solução de hidróxido de sódio, NaOH, 1,5 mol/L que deve ser misturado a 300 mL de uma solução 2 mol/L da mesma base, a fim de torná-la solução 1,8 mol/L, é: a) 200 mL b) 20 mL c) 2 000 mL d) 400 mL e) 350 mL 15 (EEM-SP) Considere uma solução 0,4 mol/L de um ácido que se deseja transformar em solução 0,5 mol/L pela mistura com uma solução 2 mol/L do mesmo ácido. Calcule o volume de solução 2 mol/L a ser utilizado para se obter 200 mL de solução 0,5 mol/L. M1 · V1 + M2 · V2 = Mfinal · Vfinal I) 0,4 · V1 + 2,0 · V2 = 0,5 · 200 e II) V1 + V2 = 200 V V1 = 200 – V2 Substituindo II em I, temos: 0,4 · (200 – V2) + 2,0 · V2 = 0,5 · 200 80 – 0,4 V2 + 2,0 · V2 = 100 1,6 · V2 = 20 V2 = 12,5 mL 10 (Fameca-SP) Um volume igual a 250 mLde solu- ção aquosa de cloreto de sódio (solução 1) é misturado a 250 mL de solução aquosa de cloreto de sódio (solução 2) de densidade 1,40 g · mL–1 e título igual a 20% em massa. A concentração final de cloreto de sódio é igual a 0,8 g · mL–1. Calcule a massa de cloreto de sódio existente na solução 1. a) 330 g b) 130 g c) 50 g d) 100 g e) 120 g C2 = d · T = 1,4 · 0,2 = 0,28 g/mL Mistura de soluções V1 · C1 + V2 · C2 = Vfinal · Cfinal 250 · C1 + 250 · 0,28 = 500 · 0,8 V C1 = 1,32 g/mL 1,32 g @@@@@ 1 mL x @@@@@@@ 250 mL x = 250 · 1,32 V x = 330 g 1 Como toda solução é eletricamente neutra, seria necessário 0,30 mol/L de íons nitrato, NO3(1–aq), para cancelar a carga positiva dos íons Na(a1+q) e Cu(a2+q). Minicial · Vinicial = Mfinal · Vfinal 0,05 · Vinicial = 0,5 · 100 Vinicial = 0,5 · 100 = 1000 mL 0,05 Água evaporada = 1000 – 100 = 900 mL Em 1 L: 1 CaCL # 1 Ca2+ + 2 CL1– 0,5 mol/L 0,5 mol/L 2 · 0,5 mol/L Em 4 L: 1 NaCL # 1 Na1+ + 1 CL1– 0,1 mol/L 0,1 mol/L 0,1 mol/L Íon cálcio: Minicial · Vinicial = Mfinal · Vfinal 0,5 · 1 = Mfinal · 5 V Mfinal = 0,1 mol/L Íon sódio: Minicial · Vinicial = Mfinal · Vfinal 0,1 · 4 = Mfinal · 5 V Mfinal = 0,08 mol/L Íon cloreto: M1 · V1 + M2 · V2 = M3 · V3 2 · 0,5 · 1 + 0,1 · 4 = M3 · 5 V M3 = 0,28 mol/L V = ? + Vinicial = 300 mL V Vfinal = 300 + V M = 1,5 mol/L Minicial = 2,0 mol/L Mfinal = 1,8 mol/L M · V + Minicial · Vinicial = Mfinal · Vfinal 1,5 · V + 2 · 300 = 1,8 · (V + 300) 1,5 V + 600 = 1,8 V + 540 0,3 V = 60 V = 200 mL Mistura e Soluções Ideais - Série Concursos Públicos Curso Prático & Objetivo 03 1 (UFPA) Um volume igual a 200 mL de uma solução aquosa de HCL 0,20 mol/L neutralizou completamente 50 mL de uma solução aquosa de Ca(OH)2. Determine a concentração em quantidade de matéria da solução básica. HCL: V = 200 mL + Ca(OH)2: V = 50 mL M = 0,20 mol/L M = ? 2 HCL(aq) + 1 Ca(OH)2(aq)# 1 CaCL2(aq) + 2 H2O(L) a = MA · VA(L) b MB · VB(L) 2 = 0,20 · 0,2 1 MB · 0,05 MB = 0,4 mol/L b) Escreva a equação balanceada da citada reação que ori- gina o escurecimento das pinturas a óleo. a) 1 PbS(s) + 4 H2O2(aq) # PbSO4(s) + 4 H2O(L) 1 · 239 g @@@ 4 · 34 g 0,24 g @@@@@ x x = 0,24 · 4 · 34 V x r 0,137 g de H2O2 1 · 239 1 mol @@@@@ 34 g 0,1 mol @@@@ 3,4 g 1 L @@@@@@ 3,4 g de H2O2 y @@@@@@@ 0,137 g de H2O2 y = 0,137 · 1 V y r 0,04 L de solução 3,4 b) PbO(s) + H2S(aq) # PbS(s) + H2O(L) X 2 (Vunesp-SP) O eletrólito empregado em baterias de automóvel é uma solução aquosa de ácido sulfúrico. Uma amostra de 7,50 mL da solução de uma bateria re- quer 40,0 mL de hidróxido de sódio 0,75 mol/L para sua neutralização completa. a) Calcule a concentração em quantidade de matéria do ácido na solução da bateria. b) Escreva a equação balanceada da reação de neutrali- zação total do ácido, fornecendo os nomes dos produ- tos formados. a) Cálculo da concentração em mol/L do H2SO4 na bateria. 1 H2SO4(aq) + 2 NaOH(aq) # 1 Na2SO4(aq) + 2 H2O(L) a = MH2SO4(aq) · VH2SO4(aq) (L) V b MNaOH · VNaOH (L) V MH2SO4(aq) = a · MNaOH · VNaOH V b · VH2SO4(aq) V MH2SO4(aq) = 1 · 0,75 · 40,0 V MH2SO4(aq) = 2,0 mol/L2 · 7,50 b) 1 H2SO4(aq) + 2 NaOH(aq) # 1 Na2SO4(aq) + 2 H2O(L) Os produtos formados são sulfato de sódio e água. 3 (UFCE) Pinturas a óleo escurecem com o decorrer do tempo, devido à reação do óxido de chumbo, PbO, usado como pigmento branco das tintas, com o gás sulfídrico, H2S, proveniente da poluição do ar, formando um produto de cor preta, sulfeto de chumbo, PbS. A re- cuperação de valorosos trabalhos artísticos originais re- quer o tratamento químico com soluções de peróxido de hidrogênio, H2O2, o qual atua segundo a reação: PbS(s) + 4 H2O2(aq) # PbSO4(s) + 4 H2O(L) preto branco a) Que volume de solução 0,1 mol/L de H2O2 deve ser utilizado para remover, completamente, uma camada contendo 0,24 g de PbS? 4 (Ufop-MG) O bicarbonato de sódio freqüentemente é usado como antiácido estomacal. Considerando que o suco gástrico contenha cerca de 250,0 mL de solução de HCL 0,1 mol/L, conclui-se que a massa, em gramas, de NaHCO3 necessária para neutralizar o ácido clorídrico existente no suco gástrico é: a) 1,2 b) 1,4 c) 1,8 d) 2,1 e) 2,6 V = 250,0 mL; MHCL = 0,1 mol/L; MHCL = 36,5 g/mol massa de NaHCO3 = ?; MNaHCO3 = 84 g/mol HCL(aq) + NaHCO3(aq)# NaCL(aq) + H2O(L) + CO2(g) 1 · 36,5 g@ 1 · 84 g 1 mol de HCL @@@@ 36,5 g 0,1 mol de HCL @@@ 3,65 g 3,65 g @@@@@@@ 1000 mL x @@@@@@@@@ 250,0 mL x = 250,0 · 3,65 V x r 0,91 g de HCL 1000 1 · 36,5 g de HCL @@ 1 · 84 g de NaHCO3 0,91 g de HCL @@@ y y = 0,91 · 1 · 84 V y r 2,1 g de NaHCO3 1 · 36,5 5 (UFRJ) A tabela a seguir representa o volume, em mL, e a concentração, em diversas unidades, de três soluções diferentes. Algumas informações não estão disponíveis na tabela, mas podem ser obtidas a partir das relações entre as diferentes unidades de concentração: Solução Volume eq/L mol/L g/L I. Mg(OH)2 100 ----- 2,0 A II. Mg(OH)2 400 1,0 ----- 29 III. Monoácido ----- 0,1 B C Misturas com reação Mistura e Soluções Ideais - Série Concursos Públicos Curso Prático & Objetivo 04 a) Qual a concentração em quantidade de matéria da so- lução resultante da mistura das soluções I e II? b) O sal formado pela reação entre os compostos presen- tes nas soluções I e III é o Mg(BrO3)2. Determine os valores desconhecidos A, B e C. c) Qual o volume do ácido brômico, HBrO3, necessário para reagir completamente com 200 mL da solução I? Massas molares em g/mol: Mg = 24; O = 16; H = 1 e Br = 80. a) Cálculo da concentração em mol/L da solução II: N = k ·M2 V M2 = N V M2 = 1,0 V M2 = 0,5 mol/L k 2 M1 · V1 + M2 · V2 = M3 · V3 M3 = M1 · V1 + M2 · V2 = 2,0 · 100 + 0,5 · 400 = M3 = 0,8 mol/L V3 500 b) Cálculo de A: M = C V C = M · M1 V C = 2,0 · 58,3 V C = 116,6 g/L M1 Cálculo de B: Monoácido = HBrO3, ácido brômico N = k ·M V M = N V M = 0,1 V M = 0,1 mol/L k 1 Cálculo de C: MHBrO3 = 129 g/mol C = M · M1 V C = 0,1 · 129 V C = 12,9 g/L c) 1 Mg(OH)2(aq) + 2 HBrO3(aq) # Mg(BrO3)2(aq) + 2 H2O(L) a = MA · VA(L) V 2 = 0,1 · VA(L) b MB · VB(L) 1 2,0 · 0,2 VA(L) = 2 · 2,0 · 0,2 V VA(L) = 8 L 0,1 7 (Faap-SP) Calcule o grau de pureza de uma amostra de 4,80 g de hidróxido de sódio, sabendo que uma alíquota de 10 mL de uma solução de 100 mL desse material con- sumiu, na titulação, 20,0 mL de uma solução 0,25 mol/L de H2SO4(aq). Considere que as impurezas presentes na massa da amostra são inertes ao ácido. 1 H2SO4(aq) + 2 NaOH(aq) # 1 Na2SO4(aq) + 2 H2O(L) a = MH2SO4(aq) · VH2SO4(aq) (L) Vb MNaOH · VNaOH (L) MNaOH = MH2SO4(aq) · VH2SO4(aq) (L) · b VVNaOH (L) · a MNaOH = 0,25 · 20 · 2 V MNaOH = 1,0 mol/L 10 · 1 Cálculo da concentração em mol/L para uma pureza igual a 100%. M = m1 V M = 4,80 V M = 1,2 mol/L M1 · V(L) 40 · 0,1 1,2 mol de NaOH@@@@@@@ 100% de pureza 1,0 @@@@@@@@@@@@@ x 1,2 = 100 V x = 1,0 · 100 V x r 83,3% de pureza 1,0 x 1,2 X X 6 (Fuvest-SP) O rótulo de um produto de limpeza diz que a concentração de amônia, NH3, é de 9,5 g/L. Com o intuito de verificar se a concentração de amônia cor- responde à indicada no rótulo, 5,00 mL desse produto foram titulados com ácido clorídrico de concentração 0,100 mol/L. Para consumir toda a amônia dessa amos- tra foram gastos 25,00 mL do ácido. Com base nas informações fornecidas indique a alternati- va que responde corretamente às seguintes questões: I. Qual a concentração da solução, calculada com os dados da titulação? II. A concentração indicada no rótulo é correta? I II a) 0,12 mol/L sim b) 0,25 mol/L não c) 0,25 mol/L sim d) 0,50 mol/L não e) 0,50 mol/L sim 8 Calcule os volumes de soluções aquosas de H2SO4, respectivamente 2 eq/L (solução x) e 3,5 eq/L (solução y), necessários paraa preparação de um volume igual a 750 mL de solução aquosa 3 eq/L desse ácido. Solução x: 2 normal de H2SO4(aq) Solução y: 3,5 normal de H2SO4(aq) Solução final: 3 normal de H2SO4(aq) Volume final: 750 mL V Vx + Vy = 750 mL Com as informações do exercício montamos o sistema de equações: I. Vx + Vy = 750 mL V Vx = 750 – Vy II. Nf · Vf = Nx · Vx + Ny · Vy 3 · 750 = 2 · Vx + 3,5 · Vy Substituindo I em II, temos: 3 · 750 = 2 · (750 – Vy) + 3,5 · Vy 2 250 = 1 500 – 2 Vy + 3,5 Vy 2 250 = 1 500 + 1,5 Vy 1,5 Vy = 750 V Vy = 500 mL V Vx = 250 mL 9 (UFES) A partir da reação balanceada: 2 KMnO4(aq) + 10 FeSO4(aq) + 8 H2SO4(aq) # # 5 Fe2(SO4)3(aq) + 1 K2SO4(aq) + 2 MnSO4(aq) + 8 H2O(L), podemos concluir que 1 litro de uma solução de perman- ganato de potássio, KMnO4, contendo 158 g de soluto por litro, reage com um volume de uma solução de sulfato ferroso, FeSO4, contendo 152 g do soluto por litro, exata- mente igual a: a) 1 litro. b) 3 litros. c) 5 litros. d) 7 litros. e) 10 litros. CNH3 = 9,5 g/L VNH3 = 5,00 mL MHCL = 0,100 mol/L VHCL = 25,00 mL M = C V M = 9,5 V MNH3 (no rótulo) = 0,56 mol/LM1 17 1 NH3(g) + 1 HCL(aq)# 1 NH4CL(aq) a = MA · VA(L) V 1 = 0,100 · 25,00 b MB · VB(L) 1 MNH3 · 5,00 MNH3 = 0,100 · 25,00 V MNH3 = 0,5 mol/L i rótulo5,00 KMnO4: V = 1L FeSO4: V = ? C = 158 g/L C = 152 g/L M = C = 158 = 1 mol/L M = C = 152 = 1 mol/L M 158 M 152 2 KMnO4 + 10 FeSO4 a = MA · VA(L) V 2 = 1 · 1 b MB · VB(L) 10 1 · VB(L) VB(L) = 10 V VB(L) = 5 L 2 Mistura e Soluções Ideais - Série Concursos Públicos Curso Prático & Objetivo 05 10 (ITA-SP) Fazendo-se borbulhar gás cloro através de 1,0 litro de uma solução de hidróxido de sódio, verifi- cou-se ao final do experimento que todo hidróxido de sódio foi consumido e que na solução resultante foram formados 2,5 mol de cloreto de sódio. Considerando que o volume da solução não foi alterado durante todo o pro- cesso e que na temperatura em questão tenha ocorrido apenas a reação correspondente à equação química, não- balanceada, esquematizada a seguir, qual deve ser a con- centração inicial de hidróxido de sódio? OH1–(aq) + CL2(g) # CL 1– (aq) + CLO 1– 3(aq) + H2O(L) a) 6,0 mol/L b) 5,0 mol/L c) 3,0 mol/L d) 2,5 mol/L e) 2,0 mol/L MNaCL = 2,5 mol/L –2 +1 0 –1 +5 –2 +1 –2 OH(a1–q) + CL2(g) # CL(a1–q) + CLO3(1–aq) + H2O(L) 0 redução –1 d = 1 0 oxidação +5 d = 5 CL1– : coeficiente = d · x V coeficiente = 1 · 1 = 1 5 CLO31– : coeficiente = d · x V coeficiente = 5 · 1 = 5 1 x OH(a1–q) + 3 CL2(g) # 5 CL(a1–q) + 1 CLO3(1–aq) + y H2O(L) (x · 1–) + 3 · 0 = (5 · 1–) + (1 · 1–) + y · 0 – x = –6V x = 6 6 OH(a1–q) + 3 CL2(g) # 5 CL(a1–q) + 1 CLO3(1–aq) + 3 H2O(L) 6 OH(a1–q)@@@@@@@@@ 5 CL(a1–q) a = Minicial · Vinicial(L) V 6 = Minicial · 1 b Mfinal · Vfinal(L) 5 2,5 · 1 Minicial = 2,5 · 6 V Minicial = 3,0 mol/L 5 X X 11 (UnB-DF) Uma remessa de soda cáustica está sob suspeita de estar adulterada. Dispondo de uma amostra de 0,5 grama, foi preparada uma solução aquosa de 50 mL. Esta solução foi titulada, sendo consumidos 20 mL de uma solução 0,25 mol/L de ácido sulfúrico. Determine a por- centagem de impureza existente na soda cáustica, admi- tindo que não ocorra reação entre o ácido e as impurezas. Massa molar: NaOH = 40 g/mol. 1 H2SO4(aq) + 2 NaOH(aq)# 1 Na2SO4(aq) + 2 H2O(L) a = MA · VA(L) V 1 = 0,25 · 0,020 b MB · VB(L) 2 MB · 0,050 MB = 0,25 · 0,020 · 2 V MB = 0,2 mol/L 1 · 0,050 1 mol de NaOH @@@@@@@ 40 g de NaOH 0,2 mol de NaOH @@@@@@ x x = 8 g de NaOH 8 g de NaOH @@@@@@@@ 1000 mL y @@@@@@@@@@@@@ 50 mL y = 0,4 g de NaOH T = m1 V T = 0,4 V T = 0,8 ou T% = 80% m 0,5 Logo, 20% de impurezas. 12 (UFPI) Desejando-se verificar o teor de ácido acético, CH3COOH, em um vinagre obtido numa peque- na indústria de fermentação, pesou-se uma massa de 20 g do mesmo e diluiu-se a 100 cm3 com água destilada em balão volumétrico. A seguir, 25 cm3 desta solução foram pipetados e transferidos para erlenmeyer, sendo titulados com solução 0,100 mol/L de hidróxido de sódio, da qual foram gastos 33,5 cm3. A concentração em massa do áci- do no vinagre em % é: Massa molar do ácido acético = 60 g/mol. a) 4,0% b) 3,3% c) 2,0% d) 2,5% e) 0,8% 1 CH3COOH + 1 NaOH # CH3COONa + HOH a = MA · VA(L) V 1 = MA · 0,025 b MB · VB(L) 1 0,100 · 0,0335 MA = 0,0335 · 0,100 V MA = 0,134 mol/L 0,025 1 mol de CH3COOH @@@@@ 60 g 0,134 mol de CH3COOH@@@ x x = 8,04 g de CH3COOH 8,04 g de CH3COOH@@@@@ 1000 mL y @@@@@@@@@@@@@ 100 mL y = 100 · 8,04 V y = 0,804 g de CH3COOH 1000 T = m1 V T = 0,804 V T r 0,04 ou T% r 4% m 20 13 (UCG-GO) Para determinar a porcentagem de pra- ta, Ag, em uma liga, um analista dissolve uma amostra de 0,800 g da liga em ácido nítrico. Isto causa a dissolução da prata como íons Ag1+. A solução é diluída com água e titu- lada com solução 0,150 mol/L de tiocianato de potássio, KSCN. É formado, então, um precipitado: Ag1+(aq) + SCN(a 1– q) # AgSCN(ppt) Ele descobre que são necessários 42 mL de solução de KSCN para a titulação. Qual é a porcentagem em massa de prata na liga? Massa molar do Ag = 108 g · mol–1. 1 mol de SCN1– @@@@@@@ 58 g de SCN1– 0,150 mol de SCN1–@@@@@ x x = 8,7 g de SCN1– 8,7 g de SCN1–@@@@@@@ 1000 mL y @@@@@@@@@@@@@ 42 mL y = 4,2 · 8,7 V y r 0,3654 g de SCN1– 1000 Ag (a1–q) + SCN (1–g) # AgSCN(ppt) 1 · 108 @@@@ 1 · 58 z @@@@@@ 0,3654 z r 0,68 g de prata 0,8 g de Ag @@@@@@@@@ 100% de prata na liga 0,68 g de Ag @@@@@@@@ w w r 85% de prata na liga Mistura e Soluções Ideais - Série Concursos Públicos Curso Prático & Objetivo 1 (UCDB-MS) As propriedades coligativas das soluções dependem: a) da pressão máxima de vapor do líquido. b) da natureza das partículas dispersas na solução. c) da natureza do solvente, somente. d) do número de partículas dispersas na solução. e) da temperatura de ebulição do líquido. 2 (FCMSCSP) À mesma temperatura, qual das soluções aquosas indicadas abaixo tem maior pressão de vapor? a) Solução 0,01 mol/L de hidróxido de potássio. b) Solução 0,01 mol/L de cloreto de cálcio. c) Solução 0,1 mol/L de cloreto de sódio. d) Solução 0,1 mol/L de sacarose. e) Solução 0,2 mol/L de glicose. 3 (PUC-MG) Tendo em vista o momento em que um lí- quido se encontra em equilíbrio com seu vapor, leia aten- tamente as afirmativas a seguir: I. A evaporação e a condensação ocorrem com a mesma velocidade. II. Não há transferência de moléculas entre o líquido e o vapor. III. A pressão de vapor do sistema se mantém constante. IV. A concentração do vapor depende do tempo. Das afirmativas citadas, são incorretas: a) I e III b) II e IV c) II e III d) I e II e) III e IV 4 (UFSM-RS) Os frascos de éter, se não forem bem fe- chados, ficam vazios em pouco tempo, porque I. se forma um composto muito estável entre as molé- culas de éter e o oxigênio do ar, favorecendo assim a vaporização. II. a pressão de vapor do éter é alta. III. o éter forma uma mistura azeotrópica com o ar, o que favorece sua vaporização. Está(ão) correta(s): a) I apenas. b) II apenas. c) I e III apenas. d) II e III apenas. e) I, II e III. 5 (UnB-DF) As atividades do químico incluem identifi- car a composição das substâncias e determinar a sua con- centração nos materiais. Para a realização de tais ativida- des, são utilizados atualmente equipamentos analíticos, entre os quais os instrumentos espectrofotométricos, de alta precisão e sensibilidade. Esses equipamentos possuem um sistema computacional acoplado que processa as in- formações obtidas pelo instrumento, fornecendo ao ana- lista a identificação dos elementos químicos presentes na substância, bem como a sua concentração. A instalação e a manutenção desses equipamentos em laboratório exi- gem alguns cuidados básicos, em funçãoda existência de sistemas eletrônicos de microprocessamento. Julgue os itens que se seguem, relativos ao problema da conserva- ção desses intrumentos. 1. A necessidade de manter esses equipamentos em com- partimento fechado, anexo ao laboratório, pode ser justificada pela utilização de substâncias com baixo ponto de ebulição e que contaminam o ambiente. 2. A teoria cinético-molecular demonstra que, em dias quentes, os vapores e gases emitidos no laboratório poderão atacar o sistema eletrônico dos equipamentos com maior intensidade do que em dias frios. 3. Em laboratórios situados em regiões geográficas de ele- vada altitude, a vaporização de substâncias voláteis será mais rápida do que em laboratórios localizados em re- giões próximas ao nível do mar. Corretos: 1, 2 e 3. X X X X Quanto menor a concentração de partículas em solução, maior é a sua pressão de vapor. IV.Falsa. A concentração depende da temperatura. Propriedades coligativas Mistura e Soluções Ideais - Série Concursos Públicos Curso Prático & Objetivo 07 6 (UEMA) Sobre os estados líquido, sólido e gasoso, é correto afirmar que: 01. um líquido entra em ebulição somente quando sua pressão de vapor for maior que duas vezes a pressão exercida sobre o líquido. 02. o calor de vaporização de um líquido é positivo. 04. um sólido sublimará quando sua pressão de vapor atin- gir o valor da pressão externa. 08. a densidade de um líquido, à temperatura e pressão constantes, é sempre maior do que a densidade do seu vapor. 16. um líquido A é considerado mais volátil que um líqui- do B, se a pressão de vapor de A for maior que a pres- são de vapor de B, nas mesmas condições de pressão e temperatura. 32. a condensação de um gás pode ocorrer por diminui- ção da temperatura e/ou aumento da pressão. 7 (Fuvest-SP) Em um mesmo local, a pressão de vapor de todas as substâncias puras líquidas: a) tem o mesmo valor à mesma temperatura. b) tem o mesmo valor nos respectivos pontos de ebulição. c) tem o mesmo valor nos respectivos pontos de congela- ção. d) aumenta com o aumento do volume de líquido presen- te, à temperatura constante. e) diminui com o aumento do volume de líquido presen- te, à temperatura constante. 8 (FEI-SP) Foram realizadas medidas de pressão de va- por em experiências com o tubo de Torricelli utilizando os líquidos puros: água, álcool, éter e acetona, todos na mesma temperatura de 20 oC e ao nível do mar. Os resul- tados foram os seguintes: Substância (líquido) Água Álcool Éter Acetona Pressão de vapor/mmHg 17,5 43,9 184,8 442,2 Considerando os mesmos líquidos, a 20 oC, quais entrariam em ebulição na referida temperatura num ambiente onde a pressão fosse reduzida a 150 mmHg? a) Nenhum dos líquidos. b) Apenas a acetona. c) Apenas o éter e a acetona. d) Apenas a água. e) Apenas a água e o álcool. 9 (UFRGS-RS) Os pontos normais de ebulição da água, do etanol e do éter etílico são, respectivamente, 100 °C, 78 °C e 34 °C. Observe as curvas no gráfico de variação de pressão de vapor do líquido (PV) em função da temperatu- ra (T). Pressão de vapor/mmHg I II III Temperatura/°C As curvas I, II e III correspondem, respectivamente, aos compostos: a) éter etílico, etanol e água. b) etanol, éter etílico e água. c) água, etanol e éter etílico. d) éter etílico, água e etanol. e) água, éter etílico e etanol. 10 (UFSC) O gráfico apresenta a variação das pressões de vapor do n-hexano, da água, do benzeno e do ácido acético com a temperatura. Pressão/mmHg 760 0 20 40 60 80 100 120 Temperatura/°C Assinale a(s) proposição(ões) verdadeira(s). 01. O n-hexano é mais volátil que o ácido acético. 02. Na pressão de 760 mmHg, o benzeno tem ponto de ebulição de 80 °C. 04. A 76 °C a pressão de vapor da água é aproximadamente de 760 mmHg. 08. Uma mistura de água e ácido acético, em qualquer proporção, terá, ao nível do mar, ponto de ebulição entre 60 °C e 80 °C. 16. A água, a 0 °C, tem pressão de vapor = 760 mmHg. 32. A ordem crescente de volatilidade, a 80 °C, é ácido acético < água < benzeno < n-hexano. 64. As pressões de vapor aumentam com o aumento da temperatura. 04. Falsa. É menor que 760 mmHg. 08. Falsa. Acima de 100 °C. 16. Falsa. Bem menor que 760 mmHg. Resposta: soma = 99 ác ido ac éti co n- he xa no be nz en o ág ua X X X X X X X X X X X X 01. Falso. O líquido entra em ebulição quando sua pressão de vapor se iguala à pressão externa. Resposta: soma = 62 Mistura e Soluções Ideais - Série Concursos Públicos Curso Prático & Objetivo 08 t /oC Água Etanol Acetona Éter etílico Benzeno 0,0 4,5 12,2 ------ 185,3 28,5 20,0 17,5 43,9 184,8 442,2 76,7 40,0 50,3 135,3 421,5 921,3 179,9 60,0 149,4 352,7 866,0 ------ 384,6 80,0 355,1 812,6 ------ ------ 749,9 a) Construa um gráfico das pressões de vapor em mmHg da água, do etanol, da acetona, do éter etílico e do benzeno em função da temperatura. b) Determine, pelo gráfico: o ponto de ebulição da aceto- na sob pressão de 500 mmHg, o ponto de ebulição do éter etílico sob pressão de 600 mmHg e a pressão de vapor da água a 70,0 °C. c) Das substâncias relacionadas na tabela, qual a mais volátil a 40,0 °C? Justifique. d) Calcule o abaixamento relativo da pressão de vapor da água a 40,0 °C provocado pela adição de 4,9 g de ácido fosfórico, H3PO4, 30% ionizado em um litro de água. a) Gráfico da pressão em função da temperatura: Pressão/mmHg 1000 éter etílico 900 acetona 800 etanol 700 benzeno 600 500 400 300 água 240 200 100 0 20 28 40 44 60 70 80 Temperatura/°C b) Pelo gráfico, concluímos que: _ sob pressão de 500 mmHg, a acetona apresenta ponto de ebulição de aproximadamente 44 °C; _ sob pressão de 600 mmHg, o éter etílico apresenta ponto de ebulição de aproximadamente 28 °C; _ a pressão de vapor da água a 70 °C é de aproximadamente 240 mmHg. c) Das substâncias relacionadas, a mais volátil a 40 oC (a que apresenta maior pressão de vapor) é o éter etílico. d) Massas molares em g/mol: H3PO4 = 98 e H2O = 18. n1 = m1 V n1 = 4,9 V n1 = 0,05 molM1 98 Para soluções ideais (diluídas), nas quais o solvente é a água (cuja densidade é r 1 g/cm3 a 20 °C) e a quantidade de matéria de soluto dissolvido não é maior do que 0,1 mol por litro, podemos considerar que a concentração em quantidade de matéria, M, é aproximadamente igual à concentração molal (mol/kg de solvente). M = n1 e ω = n1 V (L) m2 (kg) Logo, a solução possui concentração 0,05 mol/L ou 0,05 mol/kg. 1 H3PO4(aq) # 3 H3O1+(aq) + 1 PO3–4(aq) i = 1 + a (q – 1) V i = 1 + 0,30 (4 – 1) i = 1 + 1,2 – 0,30 V i = 1,9 kt = 18 V kt = 0,0181000 dp = kt · w · i V dp = 0,018 · 0,05 · 1,9 p2 p2 dp = 0,00171 ou r 0,002 p2 11 (Fameca-SP) Em um acampamento à beira-mar, um campista conseguiu preparar arroz cozido utilizando- se de água, arroz e uma fonte de aquecimento. Quando este mesmo campista foi para uma montanha a 3000 m de altitude, observou, ao tentar cozinhar arroz, que a água: a) fervia, mas o arroz ficava cru, porque a água estava fer- vendo a uma temperatura inferior a 100 °C devido ao abaixamento de sua pressão de vapor. b) fervia rapidamente, porque a temperatura de ebulição estava acima de 100 °C devido à rarefação do ar e ao conseqüente aumento de sua pressão de vapor. c) fervia rapidamente, porque a temperatura de ebulição estava acima de 100 °C devido à baixa pressão atmosfé- rica. d) não fervia, porque a baixa umidade e temperatura au- mentaram a pressão de vapor do líquido a ponto de impedir que entrasse em ebulição. e) fervia tão rapidamente quanto ao nível do mar e apre- sentava ponto de ebulição idêntico, pois tratava-se do mesmo composto químico e, portanto, não poderia apresentar variações em seus “pontos
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