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Universidade Federal da Paraíba Centro de Ciências Exatas e da Natureza Departamento de Química Disciplina: Química Analítica Clássica 5ª Lista de Exercícios – Volumetria de neutralização Prof.ª Kátia Messias Bichinho Doutoranda Aline Santos de Pontes 1) Os cálculos em análise volumétrica geralmente consistem em transformar a quantidade de titulante utilizada (em unidades químicas) em quantidades quimicamente equivalentes do analito (também em unidades químicas) por meio do uso de um fator estequiométrico. Use as fórmulas químicas para expressar a relação estequiométrica entre o analito e o titulante para o cálculo da porcentagem de: a) hidrazina em combustível de foguetes por meio de titulação com solução padrão de iodo. Reação: H2NNH2 + 2I2 N2(g) + 4I- + 4H+ b) peróxido de hidrogênio em uma preparação cosmética pela titulação com permanganato padrão. Reação: 5H2O2 + 2MnO4- + 6H+ 2Mn2+ + 5O2(g) + 8H2O c) boro em uma amostra de bórax, Na2B4O7.10 H2O, pela titulação com ácido padrão. Reação: B4O72- + 2H+ + 5H2O 4H3BO3 d) o enxofre em uma aspersão agrícola que foi convertido em tiocianato com um excesso não medido de cianeto. Reação: S(s) + CN- SCN- Após a remoção do excesso de cianeto, o tiocianato foi titulado com uma solução padrão de iodato de potássio em meio ácio. Reação: 2SCN- + 3IO3- + 2H+ + 6Cl- 2SO42- + 2CN- + 3ICl2- + H2O 2) Uma amostra de 0,9344 g de leite de magnésia (suspensão de Mg(OH)2) necessitou de 17,95 mL de uma solução de HCl 0,1522 mol L-1 para ser neutralizada. A reação de neutralização: Mg(OH)2 + 2H+ ↔ Mg2+ + 2 H2O Qual a porcentagem de Mg(OH)2 na amostra? R: 8,52% (m m-1). 3) Uma amostra de 0,2050 g de ácido oxálico puro (H2C2O4.2H2O) necessitou de 25,52 mL de uma solução de KOH para completar a neutralização de acordo com a reação: HOOCCOOH + 2 KOH ↔ KOOCCOOK + 2 H2O a) Qual a concentração em mol L-1 dessa solução de KOH? R: 0,1275 mol L-1 b) A solução padronizada de KOH foi utilizada para avaliar o grau de pureza de um oxalato. Para tanto, uma massa de 0,3025 g de oxalato requereu 22,50 mL da solução padrão de KOH? Qual a pureza do oxalato (% m/m) expressa como H2C2O4? R: 59,8% 4) Avalie a curva de titulação ácido-base abaixo e responda: a) Qual a substância química que está sendo titulada, um ácido ou uma base? Forte ou fraco? b) Qual a solução titulante, um ácido ou uma base? Forte ou fraco? c) Consulta uma tabela que relaciona faixa de viragem de cor de indicadores ácido- base e escolha o indicador mais apropriado para a titulação em estudo. Justifique. 5) O vinagre é um produto comercial utilizado na culinária como tempero, especialmente em saladas. É obtido em escala industrial por processo que envolve a fermentação do vinho, principalmente. Trata-se de uma solução aquosa contendo ácido acético. Sabendo que uma alíquota de 25,00 mL de uma amostra de vinagre foi transferida para erlenmeyer, diluída com água e titulada com 30,73 mL de solução de hidróxido de sódio 0,5 mol L-1, calcule quantos gramas de ácido acético existem em 100 mL do vinagre. R: 3,69 g. 6) Uma alíquota de 25,00 mL de solução de ácido clorídrico 0,01 mol L-1 foi titulada com solução padrão de hidróxido de sódio 0,01 mol L-1. Para identificar o ponto final da titulação, foi utilizado o indicador verde de bromocresol. Após a adição de 24,85 mL da solução titulante, houve mudança de coloração de amarelo para verde, momento em que a titulação foi concluída. Qual o pH em que ocorreu a mudança de coloração? Calcule o erro dessa titulação. R: pH = 4,52; -0,15 mL ou 0,6 %. 7) O azul de timol é um indicador ácido-base de uso comum em volumetria de neutralização. A forma ácida desse indicador apresenta coloração amarela, enquanto a forma básica é azul. Sabendo que o valor da constante de dissociação ácida para o azul de timol é 1,6 x 10-9, que coloração exibirá uma solução na condição de : a) pH = 6,5 b) pH = 7,5 b) pH = 8,5 d) pH = 9,5 8) Uma solução de ácido perclórico foi padronizada fazendo-se a titulação com 0,4125 g de óxido de mercúrio II grau padrão primário dissolvido em solução de KBr: HgO (s) + 4Br- + H2O ↔ HgBr42- + 2OH- A quantidade de íons hidroxila liberada consumiu 46,51 mL de ácido perclórico. Calcule a molaridade da solução de ácido perclórico. Pensando na gestão de resíduos químicos e preservação ambiental, quais modificações você faria nessa titulação? R: 0,08190 mol L-1; diminuir em escala e substituir o reagente HgO devido à toxicidade do mercúrio. 9) Uma massa de 0,4512 g de carbonato de sódio grau padrão primário requereu 36,44 mL de uma solução de ácido sulfúrico para atingir o ponto final da titulação. CO32- + 2H+ ↔ H20 + CO2 (g) Qual a molaridade da solução de ácido sulfúrico? R: 0,1168 mol L-1. 10) Gerar a curva de titulação (gráfico) para a titulação de 50,00 mL de HCl 0,0500 mol L-1 com o NaOH 0,1000 mol L-1, calculando o pH: a. no início, antes de adicionar qualquer volume de solução titulante ao erlenmeyer. R: pH = 1,30 b. após a adição de 10,00 mL de solução titulante. R: pH = 1,60 c. após a adição de 25,00 mL de solução titulante. R: pH = 7,00 d. após a adição de 25,10 mL de solução titulante. R: pH = 10,1 11) Gerar a curva (gráfico) para a titulação de 50,00 mL de ácido acético 0,1000 mol L-1 com hidróxido de sódio 0,1000 mol L-1: a. no início, antes de adicionar qualquer volume de solução titulante ao erlenmeyer. R: pH = 2,88 b. após a adição de 5,00 mL de solução titulante. R: pH = 3,80 c. após a adição de 25,00 mL de solução titulante. R: pH = 4,76 d. no ponto de equivalência. R: pH = 8,73 e. após a adição de 50,01 mL de solução titulante. R: pH = 9,00. 12) Uma alíquota de 50,00 mL de NaCN é titulada com o HCl 0,1000 mol L-1. A reação é: CN- + H3O+ ↔ HCN + H2O Calcular o pH após a adição de: a. no início, antes de adicionar qualquer volume de solução titulante ao erlenmeyer. R: pH = 10,95 b. após a adição de 10,00 mL de solução titulante. R: pH = 9,38 c. após a adição de 25,00 mL de solução titulante. R: pH = 5,34 d. após a adição de 26,00 mL de solução titulante. R: pH = 2,88
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