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Centro de Ciências Biológicas e da Saúde UNIVERSIDADE FEDERAL DO OESTE DA BAHIA Disciplina: Química Analítica Lista de Exercícios - Soluções 1) Calcule a molaridade do soluto em cada uma das seguintes soluções: a) 32,0 g de NaCl dissolvidos em 500 mL de solução. (Resposta = 1,10 mol L-1) Massa soluto = 32,00 g Massa molar NaCl = 23 + 35= 58 g/mol Volume = 500 ml = 0,5 L Molaridade = mol/ M = m / mm x V M = 32,00 / 58 x 0,5 M = 32,00 / 29 M = 1,10 mol L-1 b) 4,00 g de H2SO4 dissolvidos em 4 L de solução. (Resposta = 1,02 x 10-2 mol L-1) Massa soluto = 4,00 g Massa molar H2SO4 = 1 x 2 + 32 + 16 x 4 = 98 g/mol Volume = 4,00 L Molaridade = mol/ M = m / mm x V M = 4,00 / 98 x 4,00 M = 4,00 / 392 M = 0,0102 mol/L-1 = 1,02 x mol c) 8,00 g de NaOH dissolvidos em 55,0 mL de solução. (Resposta = 3,64 mol L-1) Massa do soluto = 8,00 g Massa molar do NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g/mol Volume = 55,0 mL = 55,0 / 1000 = 0,055 L Molaridade = mol/L-1 M = m / mm x V M = 8,00 / 40 x 0,055 M = 8,00 / 2,2 M = 3,636 mol/L-1 2) Calcule a molalidade do soluto em cada uma das seguintes soluções: a) 3,00 g de metanol (CH3OH) dissolvido em 1Kg de água. (Resposta = 9,36 x 10-2 m) Massa do soluto = 3,00 g Massa molar do CH3OH = 12 + (1x3) + 16 + 1 = 32 g/mol Volume = 1 kg Número de mols (N) = m (g) / mm N = 3,00 / 32 = 0,09375 mol = Nº mols de soluto (mol)/ massa de solvente (kg)= 0,09375/1kg = = 9,37 x 10-2 m b) 3,00 g de metanol (CH3OH) dissolvidos em 1,00 Kg de tetracloreto de carbono (CCl4). (Resposta = 9,36 x 10-2 m) Massa do soluto = 3,00 g Massa molar do CH3OH = 12 + (1x3) + 16 + 1 = 32 g/mol Volume = 1 kg Número de mols (N) = m (g) / mm N = 3,00 / 32 = 0,09375 mol = Nº mols de soluto (mol)/ massa de solvente (kg) = 0,09375/1kg = = 9,37 x 10-2 m c) 14,0 g de benzeno (C6H6) dissolvidos em 25,0 g de CCl4. (Resposta = 7,17 m) Massa do soluto = 14,00 g Massa molar do C6H6 = (12x6) + (1x6) = 78 g/mol Volume = 25,0 g Número de mols (N) = m (g) / mm N = 14,00 / 78 = 0,179487 g mol = N/V = 0,179487 g mol /25,0 g = = 7,17 m 3) Calcule a fração molar do benzeno (C6H6) em cada uma das seguintes soluções: a) 6,00 g de C6H6 + 6,00 g de CCl4. (Resposta = 0,663) Massa molar C6H6 = 78 Massa molar CCl4 = 152 Número de mols (N) = m (g) / mm Número de mols (C6H6) = 6 g/78 g/mol = 0,07692 mol Número de mols (CCl4) = 6 g/152 g/mol = 0,03947 mol Número de mols da solução = 0,07692 mol + 0,03947 mol = 0,11639 mols Fração Molar (X) = N de X/ N da solução Fração Molar (C6H6) = 0,07692/0,11639 ≅ 0,660 b) 6,00 g de C6H6 + 6,00 g de CCl4 + 6,00 g de dissulfeto de carbono (CS2). (Resposta = 0,395) Massa molar C6H6 = 78 Massa molar CCl4 = 152 Massa molar CS2 = 76 Número de mols (N) = m (g) / mm Número de mols (C6H6) = 6 g/78 g/mol = 0,07692 mol Número de mols (CCl4) = 6 g/152 g/mol = 0,03947 mol Número de mols (CCl4) = 6 g/76 g/mol = 0,07894 mol Número de mols da solução = 0,07692 mol + 0,03947 mol + 0,07894 mol= 0,1953 mols Fração Molar (X) = N de X/ N da solução Fração Molar (C6H6) = 0,07692/0,1953 ≅ 0,394 4) Uma quantidade de sacarose (C12H22O11) tendo uma massa de 42 g é adicionada a 58 g de água para formar uma solução com uma densidade de 1,19 g mL-1. Calcule a percentagem em massa, a percentagem molar, a molaridade e a molalidade da sacarose na solução. (Resposta: 42%; 3,67%; 1,46 mol L-1; 2,12) Porcentagem em massa = m1 / (m2 +m1) m1 = massa sacarose m2 = massa água P% = 42 / 42 + 58 = 42 /100 = 0,42 = 42% Porcentagem molar = N de X/ N da solução MM C12H22O11 = 342 g MM H2O = 18g 42 g de Sacarose = 42 / 342 = 0,122 mol 58 g de H2o = 58 / 18 = 3,22 mol Porcentagem molar = 0,12 / 3,22 + 0,122 = 0,036 = 3,6% Molaridade. MM = P%. densidade .1000 Molaridade. 342 = 0,42. 1,19x1000(de ml para Litros) M = 499,8 / 342 M = 1,46 mol /L-1 Molalidade (W)= números de mol / 1kg do soluto W = 0,122 mol / 0,058 kg = 2,12 5) Quantos gramas de metanol (CH3OH) estão contidos em 100 mL de uma solução aquosa a 1,71 mol L-1 de metanol? (Resposta = 5,48 g) Massa Molar (CH3OH) = 12 +(1x3) +16+1= 32 g/mol Volume= 100 ml= 0,1L Molaridade= 1,71 mol L-1 M=N/V e N= m/mm M= = 1,71 mol L-1= m= 1,71 x 3,2= 5,472 ≅ 5,48 g 6) Uma solução aquosa diluída tem densidade próxima a 1,00 g mL-1. Suponha que a solução contém 1 ppm de soluto. Expresse a concentração do soluto em g L-1, μg L-1 , μg mL-1 e mg L-1. (Resposta: 10-3 g L-1 , 103 μg L-1, 1 μg mL-1, 1 mg L-1). Concentração = massa do soluto (g)/ volume da solução(L) Densidade = massa do soluto/ volume do soluto. C = 10-3 g L-1 , 103 μg L-1, 1 μg mL-1, 1 mg L-1 7) Quantos gramas de ácido perclórico (HClO4) estão contidos em 37,6 g de uma solução aquosa de HClO4 a 70,5 % pp? Quantos gramas de água estão presentes nessa mesma solução? (Resposta = 26,5 g de HClO4 e 11,1 g H2O) Massa da solução = 37,6 g 70,50 g de HClO4 --------------- 100 g de solução Massa de HClO4 ------------------------------------ 37,60 g de solução Massa de HClO4 = 70,50 x 37,60 / 100 Massa de HClO4 = 26,50 g de HClO4 Massa de H2O = massa da solução – m(HClO4) = 37,60 g - 26,50 g = 11,1g 8) A densidade de uma solução aquosa de ácido perclórico (HClO4) a 70,5% é 1,67 g mL-1. a) Quantos gramas de solução estão em 1,00 L de solução? (Resp. = 1670 g) Densidade = 1,67 g mL-1 Volume = 1000 ml D = massa/volume 1,67 g ml= m/1000ml M = 1670g b) Quantos gramas de HClO4 estão em 1,00 L de solução? (Resposta = 1,18 x 103 g) 70,50 g de HClO4 --------------- 100 g de solução Massa de HClO4 ------------------------------------ 1.670 g de solução Massa de HClO4 = 1.177,35 g ≅ 1.180 g c) Quantos mols de HClO4 estão em 1,00 L de solução? (Resposta = 11,7 mols) Molaridade= M = 117,735 g/ 100 g/mols x 1L = 11,7 mols/L 9) A concentração de açúcar (glicose, C6H12O6) no sangue humano varia desde cerca de 80 mg/ 100 mL antes das refeições a mais de 120 mg/100 mL após as refeições. Encontre a molaridade de glicose no sangue antes e após as refeições. (Resposta = 4,4 x 10-3 mol L-1 e 6,7 x 10-3 mol L-1) Antes: Massa do sangue = 0,080g Volume = 0,1L Massa molar (C6H12O6) = 180 g/mol Molaridade =? M=N/V e N= m/mm M= = M = 0,080/,0,1x180 = 0,080/18 M = 0,0044mol/L = 4,4 x 10-3 mol L-1 Depois: Massa do sangue = 0,120g Volume = 0,1L Massa molar (C6H12O6) = 180 g/mol Molaridade =? M=N/V e N= m/mm M= = M = 0,12/,0,1x180 = 0,12/18 M = 0,0067mol/L = 6,7 x 10-3 mol L-1 10) Qual a molaridade de uma solução de permanganato de potássio (KMnO4), de volume igual a 500 mL, que foi preparada dissolvendo 1,0 g do sal em água. (Resposta = 13 mmol L-1) Massa do soluto = 95 g Volume solução = 200 mL ou 0,2 L Massa molar do KMnO4 = 158 g/mol Molaridade (M)= = M = 0,013 mol L-1 11) Qual o volume de uma solução 0,25 mol L-1 de hipoclorito de sódio (NaOCl, água sanitária) que se pode preparar pela diluição de 1,00 L de uma solução 0,80 mol L-1 de NaOCl? (Resposta = 3,2 L) M (con) x V (con) = M diluido x V ( diluido) 0,80 x 1 = 0,25 x V 0,80 = 0,25 x V V = 0,80 / 0,25 V = 3,2 L 12) Quantos gramas de uma solução 50% pp de NaOH devem ser diluídos para preparar 1,00 L de uma solução 0,10 mol L-1 de NaOH? (Resposta = 8 g) NaOH= 23+16+1= 40 g/mol Volume= 1,00 L Molaridade = 0,10mol L-1 Molaridade = = 0,10 mol L-1 = m=4g (50% pp) = 8g (100%) 13) Um frasco de ácido sulfúrico (H2SO4) concentrado possui a concentração de 18,0 mol L-1. Quantos mililitros deste reagente devem ser diluídos para preparar 1,00 L de uma solução 1,00 mol L-1 de H2SO4? (Resposta = 55,6 mL) C.V = C.V V x 18,0 mol/L = 1000 mL x 1 mol/L V = 55,556 ≅ 55,6 mL de H2SO4 devem ser diluídos. 14) Uma quantidade de ácido cítrico (H3C6H5O7) com uma massa de 30,0 g é dissolvida em 70,0 g de água para formar uma solução tendo uma densidade de 1,13 g mL-1. Calcule a molaridade de ácido cítrico em solução.(Resposta = 1,766 mol L-1) Concentração em g/l C1=m1/(m1+m2) C1=30/ (30+70) C1=30/100 C1=0.3 g/L C2=C1x densidade x volume C2=0.3 x 1,13 x 1000 C2=339 g/l Concentração em mol/l Massa molar C6H8O7=192g/mol CT=M x mm 339= M x 192 M=1,766 mol L-1 15) O ácido clorídrico (HCl) pode ser adquirido como uma solução concentrada de título 37% pp e densidade 1,19 g mL-1, a 20ºC. Calcule os volumes dessa solução em estoque necessários para preparar as seguintes soluções, a essa temperatura: a) 2,00 L, concentração 2,1 mol L-1; (Resposta = 0,35 L) 1 L de solução ------------------2,1 mol de HCl 2 L de solução------------------x x = 4,2 mol de HCl Massa Molar de HCl: 36,5 g/mol 1 mol------------36,5 g 4,2 mol--------m m = 153,3g de HCl 37%------------153,3 100%-------m' m' =414,3 g de solução 1,19g ---------1 mL 414,3g---------V V = 348 ml ou 0,348 L b) 1,00 L, concentração 0,125 mol L-1; (Resposta = 10 mL) 1 L de solução ------------------0,125 mol de HCl Massa Molar de HCl: 36,5 g/mol 1 mol------------36,5 g 0,125 mol--------m m = 4,5625 g de HCl 37%------------4,5625 g 100%-------m' m' = 12,33 g de solução 1,19g ---------1 mL 12,33 g ---------V V = 10,36 ml c) 25 mL, concentração 1,10 mol L-1; (Resposta = 2,3 mL) 1 L de solução ------------------1,10 mol L-1de HCl 0,025 L de solução------------------x x = 0,0275 mol de HCl Massa Molar de HCl: 36,5 g/mol 1 mol------------36,5 g 0,0275 mol --------m m = 1,00375 g de HCl 37%------------1,00375 g 100%-------m' m' = 2,7128 g de solução 1,19g ---------1 mL 2,7128 g ---------V V = 2,279 ml
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