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PONTIFI´CIA UNIVERSIDADE CATO´LICA DO RIO GRANDE DO SUL
FACULDADE DE QUI´MICA
DISCIPLINA DE QUI´MICA ANALI´TICA II
Lista de exerc´ıcios 1
1. Calcule o pH de uma soluc¸a˜o de HBr 1,0× 10−9 mol/L. [R.: pH = 7.]
2. Qual e´ o pH de uma soluc¸a˜o preparada pela dissoluc¸a˜o de 1,23 g de 2-nitrofenol (M¯ = 139,11 g/mol)
em 0,250 L de a´gua? [R.: pH = 4,33.]
3. Calcule o valor limite do grau de dissociac¸a˜o (α) de um a´cido fraco (pKa = 5,00) em a´gua, quando
a concentrac¸a˜o do a´cido se aproxima de zero. Repita o mesmo ca´lculo para pKa = 9,00. [R.:
respectivamente, α = 99% e 0,99%.]
4. Encontre o pH de uma soluc¸a˜o de butanoato de so´dio 0,050 mol/L, o sal so´dico do a´cido butano´ico.
[R.: pH = 8,76.]
5. O pH de uma soluc¸a˜o de etilamina 0,10 mol/L e´ 11,80. (a) A partir desses dados, determine o Kb
da etilamina. (b) Utilizando o resultado do item anterior, determine o pH de uma soluc¸a˜o de cloreto
de etilamoˆnio 0,10 mol/L. [R.: (a) Kb = 4,2× 10−4; (b) pH = 5,81.]
6. Uma soluc¸a˜o conte´m 63 pares conjugados a´cido-base diferentes. Entre eles esta˜o o a´cido acr´ılico
e o ı´on acrilato, com a raza˜o [acrilato]/[a´cido acr´ılico] = 0,75. Qual e´ o pH da soluc¸a˜o? Dado:
pKa = 4,25. [R.: pH = 4,13.]
7. Calcule o pH inicial e final quando adiciona-se 0,10 mL (cerca de 2 gotas) de HCl 1,00 mol/L a 100 mL
de: (a) a´gua pura; (b) tampa˜o preparado com 0,001 mol de trietanolamina e igual quantidade de
seu cloridrato em 100 mL; (c) tampa˜o preparado com 0,01 mol de trietanolamina e igual quantidade
de seu cloridrato em 100 mL. Discuta o significado desses resultados. [R.: (a) inicial: pH = 7,00; final:
3,00. (b) inicial: pH = 7,762; final: 7,675. (c) inicial: pH = 7,762; final: 7,753.]
8. Determine o pH em func¸a˜o do volume de titulante para a titulac¸a˜o dos seguintes a´cidos com NaOH
0,100 mol/L: (a) um a´cido forte; (b) um a´cido com pKa = 3; (c) um a´cido com pKa = 6; (d) um
a´cido com pKa = 9. Em todos os casos, considere que usou-se 50,0 mL de a´cido a 0,100 mol/L.
Calcule o pH nos seguintes pontos: no in´ıcio da titulac¸a˜o, a meio caminho ate´ o P.E., 1 mL antes
do P.E., exatamente no P.E., 1 mL apo´s e 10 mL apo´s o P.E. Depois, trace as curvas de titulac¸a˜o
em um mesmo gra´fico e analise o efeito da forc¸a ou fraqueza do a´cido sobre a forma da curva. [R.:
Respectivamente, (a) pH = 1,00, 1,47, 2,69, 7, 11,00, 11,96; (b) pH = 2,00, 3,00, 4,69, 7,85, 11,00, 11,96;
(c) pH = 3,50, 6,00, 7,69, 9,35, 11,00, 11,96; (d) pH = 5,00, 9,00, 10,69, 10,85, 11,00, 11,96.]
9. Consultando uma tabela de indicadores a´cido-base, verifique se em quais titulac¸o˜es do exerc´ıcio acima
seria adequado empregar os indicadores: (a) fenolftale´ına; (b) verde de bromocresol; (c) indicador
misto de fenolftale´ına e azul de timol; (d) indicador misto de azul do Nilo e amarelo de alizarina. [R.:
(a) a´cido forte e a´cido de pKa 3. (b) a´cido forte. (c) a´cido forte e a´cidos de pKa 3 e 6. (d) a´cido de pKa 9.]
10. O que acontece se tentarmos titular um a´cido extremamente fraco, por exemplo titular um a´cido de
pKa = 11 em soluc¸a˜o 0,1 mol/L com NaOH 0,1 mol/L?
11. Pretende-se titular 50,0 mL de um a´cido cujo pKa e´ 3,00. O a´cido encontra-se a 0,100 mol/L, assim
como o titulante NaOH. Sendo empregado o indicador pu´rpura de bromocresol, cuja faixa de viragem
e´ de pH 5,2 a 6,8, determine: (a) o volume de titulante no ponto de equivaleˆncia; (b) o volume
quando o pH e´ 5,2; (c) o volume quando o pH e´ 6,8. (d) o erro do indicador. [R.: (a) 50,0 mL;
(b) 49,7 mL; (c) 49,99 mL; (d) Entre 0,01 e 0,3 mL.]
12. O a´cido salic´ılico e´ um sistema dipro´tico (ver tabela). Sugira um procedimento para titulac¸a˜o de
uma soluc¸a˜o de a´cido salic´ılico. Tanto o pro´ton carbox´ılico como o pro´ton feno´lico sa˜o adequados
para titulac¸a˜o? Que indicador voceˆ poderia usar?
13. A leucina e´ um aminoa´cido de importaˆncia biolo´gica que se constitui em um sistema dipro´tico. Na
forma totalmente protonada ela tem fo´rmula do tipo H2L
+; na forma neutra ela tem fo´rmula HL
(que e´ na verdade um ı´on duplo, ou zwitterion, isto e´, possui o grupo amino (NH2) protonado a
NH+3 e a carboxila ionizada a carboxilato, COO
– ). Na forma desprotonada, e´ L – . Consultando
uma tabela de pKa, determine: (a) o pH de uma soluc¸a˜o de H2L
+ 0,0500 mol/L; (b) o pH de uma
soluc¸a˜o de HL; (c) o pH de uma soluc¸a˜o de L – 0,0500 mol/L. [R.: (a) pH = 1,84 (note o grau de
ionizac¸a˜o considera´vel!); (b) pH = 5,99; (c) pH = 11,21.]
14. Trace a curva de titulac¸a˜o de 20,00 mL de leucina 0,1000 mol/L (como H2L
+) com NaOH 0,1000 mol/L.
Determine o pH nos seguntes volumes adicionados de titulante: 0, 10, 19, 20, 21, 30, 39 e 40 mililitros.
[R.: Respectivamente, pH = 1,67, 2,24, 3,52, 5,99, 8,46, 9,74, 11,02, 11,12.]
15. Titularam-se 20,00 mL uma soluc¸a˜o contendo leucina com NaOH 0,0500 mol/L e indicador pu´rpura
de bromocresol. Registrou-se o ponto final em 31,54 mL. Determine se o indicador e´ adequado, e
qual e´ a concentrac¸a˜o molar de leucina. [R.: O indicador e´ adequado; a concentrac¸a˜o e´ 0,07885 mol/L.]
16. Titularam-se 20,00 mL uma soluc¸a˜o de H3PO4 com NaOH 0,0500 mol/L e indicador pu´rpura de
bromocresol. Registrou-se o ponto final em 44,10 mL. Determine se o indicador e´ adequado, e qual
e´ a concentrac¸a˜o molar de a´cido fosfo´rico. [R.: O indicador e´ adequado; a concentrac¸a˜o e´ 0,1102 mol/L.]
17. Realizou-se uma titulac¸a˜o segundo o mesmo procedimento da questa˜o acima, pore´m empregando o
indicador misto de fenolftale´ına e azul de timol. Registrou-se o ponto final de 35,85 mL. Determine
se o indicador e´ adequado, e qual e´ a concentrac¸a˜o molar de a´cido fosfo´rico. [R.: O indicador e´
adequado; a concentrac¸a˜o e´ de 0,04481 mol/L. (Note que na˜o e´ 0,08962 mol/L!)]
18. Uma mistura de conte´m fenol e a´cido ace´tico em a´gua. E´ poss´ıvel titular o a´cido ace´tico sem que o
fenol interfira? Explique.
19. Uma soluc¸a˜o conte´m piridina em meio aquoso, em uma concentrac¸a˜o cerca de 0,02 mol/L. Proponha
um procedimento para realizar a titulac¸a˜o dessa soluc¸a˜o, indicando escolha de titulante, sua
concentrac¸a˜o e indicador, sempre justificando suas escolhas.
20. A a´gua apresenta autoproto´lise (isto e´, auto-ionizac¸a˜o) com Kap = 1,00× 10−14, que e´ comumente
representada como Kw. Outros solventes tambe´m podem sofrer autoproto´lise como a a´gua, pore´m
suas constantes Kap sa˜o diferentes. Por exemplo, o etanol tem pKap = 19,1, e a acetonitrila tem
pKap = 26,5, valores muito maiores que o 14 da a´gua. Perceba que esses solventes, em comparac¸a˜o
com a a´gua, sofrem muito menos auto-ionizac¸a˜o. Quando um a´cido ou uma base e´ dissolvida em
um solvente diferente da a´gua, o valor do pKa ou pKb tambe´m e´ diferente. Por exemplo, o a´cido
ace´tico tem pKa = 10,32 em etanol. (a) Escreva a equac¸a˜o qu´ımca da auto-ionizac¸a˜o do etanol
e determine o pH do etanol puro. (b) Fac¸a o mesmo para acetonitrila. (c) Determine o pH de
uma soluc¸a˜o 0,0100 mol/L de etanoato de so´dio em etanol. (O etanoato e´ uma base forte que
cumpre um papel semelhante ao dos ı´ons hidro´xido na a´gua.) (d) Determine o pH de uma soluc¸a˜o
0,0100 mol/L de a´cido ace´tico em etanol. (e) Determine o pH de uma soluc¸a˜o 0,0100 mol/L de
ı´ons acetato em etanol. [R.: (a) EtOH −−⇀↽−− EtO – + H+ ou 2 EtOH −−⇀↽−− EtO – + EtOH+2 , pH = 9,55.
(b) CH3CN −−⇀↽−− CH2CN – + H+ ou 2 CH3CN −−⇀↽−− CH2CN – + CH3CNH+, pH = 13,25. (c) pH = 17,1.
(d) pH = 6,16. (e) pH = 13,71.]
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