QGIII - AD2 - 2020-1

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Secretaria de Estado de Ciência, Tecnologia e Inovação 
Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro 
 
CURSO: LICENCIATURA EM QUÍMICA – AVALIAÇÃO À DISTÂNCIA – AD2 
POLOS: Nova Friburgo, Itaocara, Paracambi, Piraí, São Fidélis e São Francisco 
de Itabapoana 
DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL III PERÍODO: 2020-1 
COORDENADOR (A): MONIQUE SEUFITELLIS CURCIO 
Nome: Nayara Scardine Paulino Machado 
Matrícula: 19111070062 
 
Questão 1: (2,0 pontos) 
Polo: Nova Friburgo 
Complete a seguinte tabela calculando os itens que estão faltando. Em cada 
caso, indique se a solução é ácida ou básica. 
pH pOH [H+] [OH-] Ácida ou básica 
6,21 7,79 6,17 ×10-7 mol L-1 1,62 × 10-8 mol L-1 Ácida 
3,87 10,13 1,35 ×10-4 mol L-1 7,41 × 10-11 mol L-1 Ácida 
2,46 11,54 3,5 × 10-3 mol L-1 2,88 × 10-12 mol L-1 Ácida 
11,75 2,25 1,78 × 10-12 mol L-1 5,6 × 10-3 mol L-1 Básica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• pH = 6,21 
 
pOH = 14 – pH 
pOH = 14 – 6,61 
pOH = 7,79 
 
[H+] = antilog (-pH) 
[H+] = 10-6,21 
[H+] = 6,17 ×10-7 mol.L-1 
 
[OH-] = antilog (-pOH) 
[OH-] = 10-7,79 
[OH-] = 1,62 × 10-8 mol.L-1 
 
pH < 7 → Solução ácida 
 
• pOH = 10,13 
 
pH = 14 – pOH 
pH = 14 – 10,13 
pH = 3,87 
 
[H+] = antilog (-pH) 
[H+] = 10-3,87 
[H+] = 1,35 ×10-4 mol.L-1 
 
[OH-] = antilog (-pOH) 
[OH-] = 10-10,13 
[OH-] = 7,41 × 10-11 mol.L-1 
 
pH < 7 → Solução ácida 
 
• [H+] = 3,5 × 10-3 mol.L-1 
 
pH = - log [H+] 
pH = - log (3,5 × 10-3) 
pH = 2,46 
 
pOH = 14 – pH 
pOH = 14 – 2,46 
pOH = 11,54 
 
[OH-] = antilog (-pOH) 
[OH-] = 10-11,54 
[OH-] = 2,88 × 10-12 mol.L-1 
 
pH < 7 → Solução ácida 
 
• [OH-] = 5,6 × 10-3 mol.L-1 
 
pOH = - log [OH-] 
pOH = - log (5,6 × 10-3) 
pOH = 2,25 
 
pH = 14 – pOH 
pH = 14 – 2,25 
pH = 11,75 
 
[H+] = antilog (-pH) 
[H+] = 10-11,75 
[H+] = 1,78 × 10-12 mol.L-1 
 
pH > 7 → Solução básica 
 
 
Questão 2: (2,0 pontos) 
Uma solução de 0,100 mol L-1 de ácido cloroacético (CℓCH2COOH) é 11% 
ionizada. Usando essas informações calcule a concentração de todas as 
espécies do equilíbrio, o Ka e o pH da solução. 
 
CℓCH2COOH = HAcl 
 
% dissociação = 
[H+]
(HAcl)inicial
 x 100 
11 = 
[H+]
0,100
 x 100 
11
100
 = 
[H+]
0,100
 
[H+] = 0,011 
 
HAcl(aq) ⇌ H+(aq) + Acl-(aq) 
 
 HAcl H+ Acl- 
Início 0,100 0 0 
 -0,011 +0,011 +0,011 
Equilíbrio 0,089 0,011 0,011 
 
[H+] = [Acl-] = 0,011 
[HAcl] = 0,089 
 
Ka = 
[H+][Acl−]
[HAcl]
 
Ka = 
(0,011)(0,011)
(0,089)
 
Ka = 1,36 × 10-3 
 
pH = -log [H+] 
pH = - log (0,011) 
pH = 1,96 
 
Questão 3: 
Um tampão é preparado pela adição de 5,0 g de amônia e 20,0 g de cloreto de 
amônio em água suficiente para formar 2,5 L de solução. 
 
a) (1,0 ponto) Qual é o pH deste tampão? 
 
NH3 
Massa molar = 17g.mol-1 
Concentração comum = 
5,0
2,5
 = 2,0 g.L-1 
Concentração molar = 
2
17
 = 0,118 mol.L-1 
 
 
4 
NH4Cl 
Massa molar = 53,5 g.mol-1 
Concentração comum = 
20,0
2,5
 = 8,0 g.L-1 
Concentração molar = 
8
53,5
 = 0,149 mol.L-1 
 
NH3 (aq) + H2O (l) ⇌ NH4 + (aq) + OH- (aq) 
Kb = 1,80  10-5 
 
pOH = pKb + log 
(cátion)
(base)
 
pOH = -log (1,80  10-5) + log 
(0,149)
(0,118)
 
pOH = 4,74 + 0,10 = 4,84 
pH = 14 - pOH = 14 - 4,84 
 
pH = 9,16 
 
b) (1,0 ponto) Qual o pH deste tampão após a adição de 0,02 mol de HNO3? 
(desconsidere a variação de volume) 
 
 NH3 NH4 
Início 0,118 0,149 
 -0,008 + 0,008 
Equilíbrio 0,110 0,157 
 
Concentração molar HNO3 = 
0,02
2,5
 = 0,008 mol.L-1 
 
pOH = pKb + log 
(cátion)
(base)
 
pOH = -log (1,80  10-5) + log 
(0,157)
(0,110)
 
pOH = 4,74 + 0,15 = 4,89 
 
pH = 14 - pOH = 14 - 4,89 = 9,11 
 
 
pH = 9,16 - 9,11 = 0,05 
 
 
Questão 4: (2,0 pontos) 
Uma solução de Na2SO4 é adicionada gota a gota à solução de 0,0150 mol L-1 
de Ba2+ e 0,150 mol L-1 de Sr2+. 
a) (1,0 ponto) Qual cátion precipitará primeiro? Qual é a concentração de SO 2- 
necessária para começar a precipitação? 
 
BaSO4 (s) ⇌ Ba2+(aq) + SO42- (aq) kps = [Ba2+] [SO 2-] = 1,5 x 10-9 
 
SrSO4 (s) ⇌ Sr2+(aq) + SO42-(aq) kps = [Sr2+] [SO 2-] = 3,44×10-7 
 
 
 
[SO42-] = 
Kps
[Ba2+]
 = 
1,5 x 10−9
0,0150
 = 1,0 x 10-7 mol.L-1 
 
[SO42-] = 
Kps
[Sr2+]
 = 
3,44 x 10−7
0,150
 = 2,29 x 10-6 mol.L-1 
 
O cátion Ba2+ precipitará primeiro, pois precisa de uma concentração 
menor de ânions sulfato para começar a se formar. Sendo 1,0 x 10-7 
mol.L-1 a concentração de SO42- para começar a precipitação. 
 
b) (1,0 ponto) Qual a concentração de SO42- quando o segundo cátion 
começar a precipitar? 
 
A concentração de SO42- quando o segundo cátion começar a precipitrar 
é 2,29 x 10-6 mol.L-1 
 
Questão 5: 
Complete e balanceie as seguintes reações e identifique os agentes de 
oxidação e redução. 
 
a) (1,0 ponto) As(s) + CℓO3 - (aq) → H3AsO3(aq) + HCℓO(aq) (meio ácido) 
 
As(s) → H3AsO3(aq) Oxidação (As: 0 → +3) → As = Agente redutor 
CℓO3 - (aq) → HCℓO(aq) Redução (Cℓ: +5 → +1) → CℓO3 - = Agente oxidante 
 
Adição de água e H+ para balancear o oxigênio e o hidrôgenio: 
As(s) + 3H2O(ℓ) → H3AsO3(aq) + 3H+(aq) 
CℓO3 - (aq) + 5H+(aq) → HCℓO(aq) + 2H2O(ℓ) 
 
Adição de elétrons para balancear as cargas: 
As(s) + 3H2O(ℓ) → H3AsO3(aq) + 3H+(aq) + 3e- 
CℓO3 - (aq) + 5H+(aq) + 4e- → HCℓO(aq) + 2H2O(ℓ) 
 
Multiplicar as semi-reações para igualar o número de elétrons: 
As(s) + 3H2O(ℓ) → H3AsO3(aq) + 3H+(aq) + 3e- (x4) 
CℓO3 - (aq) + 5H+(aq) + 4e- → HCℓO(aq) + 2H2O(ℓ) (x3) 
 
4As(s) + 12H2O(ℓ) → 4H3AsO3(aq) + 12H+(aq) + 12e- 
3CℓO3 - (aq) + 15H+(aq) + 12e- → 3HCℓO(aq) + 6H2O(ℓ) 
 
Equação global: 
4As(s) + 3CℓO3 - (aq) + 6H2O(ℓ) + 3H+(aq) → 4H3AsO3(aq) + 3HCℓO(aq) 
 
b) (1,0 ponto) H2O2(aq) + Cℓ2O7(aq) → CℓO2 - (aq) + O2(g) (meio básico) 
 
H2O2(aq) → O2(g) Oxidação: (O: -1 → 0) → H2O2 = Agente redutor 
Cℓ2O7(aq) → CℓO2 - (aq) Redução: (Cℓ: +7 → +3) → Cℓ2O7 = Agente oxidante 
 
Adição de água e H+ para balancear o oxigênio e o hidrôgenio: 
H2O2(aq) → O2(g) + 2H+(aq) 
Cℓ2O7(aq) + 6H+(aq) → 2CℓO2 - (aq) + 3H2O(ℓ) 
 
Adição de elétrons para balancear as cargas: 
H2O2(aq) → O2(g) + 2H+(aq) + 2e- 
Cℓ2O7(aq) + 6H+(aq) + 8e- → 2CℓO2 - (aq) + 3H2O(ℓ) 
 
Adição de OH- para “neutralizar” o H+, pois a reação é em meio básico: 
 H2O2(aq) + 2OH-(aq) → O2(g) + 2H+(aq) + 2OH-(aq) + 2e- 
Cℓ2O7(aq) + 6H+(aq) + 6OH-(aq) + 8e- → 2CℓO2 - (aq) + 3H2O(ℓ) + 6OH-(aq) 
 
Formação de água: 
H2O2(aq) + 2OH-(aq) → O2(g) + 2H2O(ℓ) + 2e- 
Cℓ2O7(aq) + 6H2O(ℓ) + 8e- → 2CℓO2 - (aq) + 3H2O(ℓ) + 6OH-(aq) 
 
Multiplicar as semi-reações para igualar o número de elétrons: 
H2O2(aq) + 2OH-(aq) → O2(g) + 2H2O(ℓ) + 2e- (x4) 
Cℓ2O7(aq) + 6H2O(ℓ) + 8e- → 2CℓO2 - (aq) + 3H2O(ℓ) + 6OH-(aq) 
 
4H2O2(aq) + 8OH-(aq) → 4O2(g) + 8H2O(ℓ) + 8e- 
Cℓ2O7(aq) + 6H2O(ℓ) + 8e- → 2CℓO2 - (aq) + 3H2O(ℓ) + 6OH-(aq) 
 
Equação global: 
4H2O2(aq) + Cℓ2O7(aq) + 2OH-(aq) → 4O2(g) + 2CℓO2 - (aq) + 5H2O(ℓ)