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2ª Lista de Exercícios – Analise Química Quantitativa Bacharelado e Licenciatura 2º semestre 2019 – UFSJ/DCNAT 1) Admitindo a dissociação completa dos dois sais, calcule a força iônica de a) uma solução de KNO3 0,2 mM; b) uma solução de Cs2CrO4 0,2 mM; c) uma solução de MgCl2 0,2 mM mais AlCl3 0,3 mM. 2) Explique por que a solubilidade de um composto iônico aumenta com o aumento da força iônica da solução (pelo menos até aproximadamente 0,5 M). 3) Calcule o coeficiente de atividade do Zn2+ quando = 0,083 M usando a) a equação de Debye-Huckel; b) a interpolação linear (Utilize a Tabela fornecida em sala de aula) 4) Determine a concentração de Ba2+ em uma solução de (CH3)4NIO3 0,100 M saturada com Ba(IO3)2. 5) Determine o coeficiente de atividade H+ em uma solução contendo HCl 0,010 M mais KClO4 0,040 M. Qual é o pH da solução ? 6) Descreva o significado da equação de balanço de carga e de balanço de massa. 7. O sulfato de chumbo tem um Kps de 2.0 x 10 -8 . Se uma solução de nitrato de chumbo (II) é tratada com ácido sulfúrico 0,05 M, calcule a concentração de Pb2+ na solução PbSO4 = Pb 2+ + SO4 2- HSO4 - = H + + SO4 2- Ka2 = 1 x 10 -2 8) Escreva o balanço de massa para o CaF2 em água, se as reações são CaF2 (s) = Ca 2+ + 2F- F- + H+ = HF (aq) b) Escreva o balanço de massa para o CaF2 em água se, além das reações anteriores, ocorre a seguinte reação: HF (aq) + F- = HF2 - 9) Calcule a molaridade do ión prata em uma solução aquosa saturada de fosfato de prata a pH 6.00 se os equilíbrios são: Ag3PO4 (s) = 3 Ag + + PO4 3- Kps = 2.8 x 10 -18 HPO4 2- = H + + PO4 3- Ka3 = 1.6 x 10 -11 H2PO4 - = H + + HPO4 2- Ka2 = 6.3 x 10 -8 H3PO4 = H + + H2PO4 - Ka1 = 7.1 x 10 -3 10) Descreva as quatro regiões gerais que estão presentes na titulação de um ácido forte com uma base forte. Descreva como o pH da amostra ou da mistura amostra/titulante pode ser estimada para cada uma dessas regiões. 11) Uma fração de 10,00 mL de um produto domestico contendo amônia fornece um ponto final de 46,56 mL quando titulado com HCl de 0,2034 M. Qual é a concentração de amônia nesse produto em unidades de molaridade? Se a densidade total do produto é 0,980 g/mL, qual a quantidade de amônia em termos percentuais? 12) Uma amostra desconhecida de uma substância química é apresentada como ácida e bastante pura, mas a identidade dessa substância é desconhecida. Para ajudar a identificá-la, sua massa molar é determinada por titulação. Uma amostra de 0,05465 g desse material requer 24,55 mL de NaOH de 0,01265 M para atingir um ponto final que é detectado usando-se a fenolftaleína como ácido-base do indicador. Qual é a massa molar do ácido na amostra? 13) Explique como a força de um ácido fraco ou de uma base fraca afeta sua capacidade de ser examinado por uma titulação ácido-base. Qual faixa de valores de pKa ou pKb normalmente possibilita uma titulação ácido-base de sucesso com esses analitos? 14) Descreva por que a padronização é necessária para conduzir uma titulação bem sucedida. O que é uma solução-padrão, e como ela se relaciona com esse processo? 15) Quando 100,0 mL de uma solução de um ácido fraco foram titulados com uma solução de NaOH 0,09381 M, foram necessários 27,63 mL da solução de NaOH para atingir o ponto de equivalência. O pH no ponto de equivalência foi de 10,99. Qual era o pH quando tinham sido adicionados apenas 19,47 mL da solução de NaOH? 16) Esboce o aspecto geral da curva para a titulação de uma base fraca com um ácido forte. Explique (em palavras) quais os aspectos químicos que controlam a variação de pH, em cada uma das quatro regiões distintas da curva. Por que o pH do ponto de equivalência é necessariamente abaixo de 7,00, quando uma base fraca é titulada com um ácido forte? 17) Um ácido fraco HA (pka = 5,00) foi titulado com uma solução de KOH 1,00 M. A solução do ácido tinha um volume de 100,00 mL e uma molaridade de 0,100 M. Determine o pH para os volumes adicionados de base que são dados a seguir, e faça um gráfico de pH contra Vb: Vb = 0; 1; 5; 9; 9,9; 10; 10,1 e 12 mL. 18) O vermelho de cresol possui duas faixas de transição, que podem ser vistas em Tabelas de Indicadores. Que cor você espera que ele tenha nos seguintes valores de pH? a) 0; b) 1; c) 6; d) 9 19) Explique como o pH da amostra ou da mistura amostra/titulante pode ser estimado para cada umas das quatro regiões gerais durante a titulação de um ácido fraco com uma base forte monoprótica. Como esses cálculos se assemelham aos realizados para a titulação de um ácido forte com uma base forte? Como eles diferem? 20) Uma fração de 0,3654 g de ácido fórmico puro é dissolvida em 50,00 mL de água e titulada com NaOH de 0,1086 M. Qual será o pH esperado durante essa análise quando a titulação tiver sido 0; 25; 50; 75; 100 e 110 por cento concluída? 21) Uma solução de ácido fraco monoprotico requer 37,65 mL de NaOH de 0,02465 M para atingir o ponto de equivalência. Durante essa titulação, um pH 5,87 é medido após a adição de 10,87 mL de titulante. Qual é a Ka do ácido fraco nessas condições?