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1 Dispersões 01 Aula 1D Química Definição Dispersões são misturas nas quais uma substância está dissemi- nada sob a forma de partículas no interior de uma outra substância. Exemplo: A dispersão de sacarose (C12H22O11) em água. C12H22O11 H2O A sacarose se dissemina na água sob a forma de pequenas partículas (moléculas) e recebe o nome de disperso. A água é denominada dispersante. Classificação Um critério para classificar as dispersões leva em conta o tamanho médio das partículas do disperso. Assim: Dispersões soluções coloides suspensões 1 nm 1000 nm 1 nanometro = 1 nm = 10–9 m Exemplos: • Suspensão – água e hidróxido de magnésio (leite de magnésia). Ilu st ra çõ es : D iv an zi r P ad ilh a. 2 00 5. D ig ita l. As partículas do hidróxido de magnésio (disperso) apresentam um tamanho médio superior a 1000 nm, sendo visíveis a olho nu. Nas suspensões, as partículas do disperso são constituídas por grandes aglomerados de átomos, moléculas ou íons. Trata-se de uma mistura hetero- gênea (mais de uma fase). • Coloide – água e gelatina. As partículas da gelatina (disperso) apresentam um tamanho médio entre 1 e 1000 nm, sendo visíveis somente com o auxílio de um ultramicroscópio. As partículas do disperso (gelatina) são constituídas por aglomerados de moléculas. Os coloides recebem nomes particulares, de acordo com o estado físico do disperso e do dispersante. Disperso Dispersante Exemplo Nome sólido líquido enxofre em água sol líquido sólido geleia gel líquido líquido água em óleo emulsão sólido gás fumaça aerossol líquido gás neblina aerossol Trata-se de uma mistura hetero- gênea (mais de uma fase). • Solução – água e açúcar. As partículas do açúcar (disperso) apresentam um tamanho médio inferior a 1 nm, não sendo visíveis nem com o auxílio de um ultramicroscópio. As partículas do disperso (açúcar) são consti- tuídas por moléculas. Trata-se de uma mistura homo- gênea (uma fase). Dada a importância do assunto soluções, iremos a seguir estudá-lo minuciosamente. 2 Extensivo Terceirão Soluções Solução líquida – solução aquosa de sacarose. Ilu st ra çõ es : D iv o. 2 00 5. D ig ita l. Solução gasosa – ar atmosféri- co isento de partículas sólidas. Ke yD isc /R ic ar do A zo ur y 2o. Critério: De acordo com a natureza do soluto Solução molecular – as par- tículas do soluto são moléculas. Exemplo: sacarose em água. Solução iônica – as partículas do soluto são íons. Exemplo: cloreto de sódio em água. 3o. Critério: De acordo com a solubilidade do soluto A solubilidade de um soluto é a quantidade máxima do soluto que pode ser dissolvida em uma deter- minada quantidade de solvente a uma dada temperatura e pressão. Exemplo: a solubilidade do KCℓ em água a 20°C é de 34 g do sal em 100 g de água. Representação: 34 g de KCℓ/100 g de água. Interpretação: 34 g é a quanti- dade máxima de KCℓ que pode ser dissolvida em 100 g de H2O a 20°C. Assim, com base na solubilida- de, uma solução pode ser classifica- da em: Solução saturada: 34 g KCℓ 100 g H2O a 20 oC Solução saturada Quando a quantidade de solu- to dissolvida for igual àquela espe- cificada pela solubilidade. Uma solu- ção que contenha 34 g de KCℓ dissolvidos em 100 g de H2O a 20°C é classificada como saturada. Solução insaturada: Quando a quantidade de soluto dissolvida for inferior àquela es- pecificada pela solubilidade. Uma solução que contenha menos de 34 g de KCℓ dissolvidos em 100 g de H2O a 20°C é classificada como insaturada. 20 g KCℓ 100 g H2O a 20 oC Solução insaturada Solução supersaturada: Quando a quantidade dissolvi- da for superior àquela especificada pela solubilidade. Essas soluções são preparadas em condições espe- ciais. Acompanhe o raciocínio: Dada a solubilidade do KCℓ: 34 g KCℓ/100 g H2O a 20°C 40 g KCℓ/100 g H2O a 50°C Numa solução, o disperso é chamado soluto e o dispersante, solvente. Na solução de açúcar dissolvido em água, o açúcar é o soluto e a água, o solvente. Podemos chamá-la de solução aquosa de açúcar e representá-la por C12H22O11(aq). Classificação das soluções 1o. Critério: De acordo com o estado físico da solução Solução sólida – liga metálica formada por ouro (75%) e cobre (25%). Também chamada de ouro 18 quilates. Co re l S to ck P ho to s Solução é todo sistema constituído por uma mistura homogênea. Observações • Serão estudadas princi- palmente soluções aquo- sas, ou seja, soluções nas quais o solvente é a água. • Nas soluções, as partículas do soluto podem ser áto- mos, moléculas ou íons com tamanho médio infe- rior a 1 nm. Aula 01 3Química 1D Sistema 1 Adicionando 36 g de KCℓ em 100 g de água a 20°C 36 g KCℓ 34 g KCℓ se dissolvem 100 g H2O 2 g KCℓ não dissolvidos adicionados 20°C 20°C Solução supersaturada dissolvidos 36 g de KCℓ Qualquer perturbação Solução saturada com corpo de fundo 34 g dissolvidos 2 g KCℓ não dissolvidos Agora, vamos descrever todos os passos para preparar uma solu- ção supersaturada de acordo com o esquema representado anterior- mente. Preparo de uma solução super- saturada Quando a quantidade de soluto dissolvida for superior àquela es- pecificada pela solubilidade. Essas soluções só podem ser preparadas em condições especiais. Observe o exemplo a seguir, onde são fornecidas as solubilida- des do KCℓ em duas temperaturas distintas, a 20°C e a 50°C. Solubilidade do KCℓ a 20°C: 34 g em 100 g de H2O. Solubilidade do KCℓ a 50°C: 40 g em 100 g de H2O. Vamos observar o que acontece neste tipo de solução (KCℓ em água), quando colocamos 36 g do KCℓ em 100 g de H2O a 20°C. Como a solubilidade do KCℓ em 20°C é de 34 g em 100 g de H2O é lógico que 2 g de KCℓ vão para o fundo do frasco sem se dissolver. A solução assim obtida é então denominada de “saturada com corpo de fundo “ou” “saturada com corpo de chão” ou “saturada com precipitado”. O que aconteceria se aquecer- mos esta solução dos 20°C iniciais até 50°C? Observamos experimentalmen- te que a 50°C todo o sal se dissolve nos 100 g de H2O e a solução resultante nesta temperatura é uma solução insaturada. Esta observa- ção experimental é coerente com a solubilidade do sal fornecida a 50°C que é de 40 g em 100 g de água. Para obtermos uma solução supersaturada a partir desta, devemos diminuir lentamente a sua temperatura e sem qualquer perturbação. Quando atingirmos 20°C observamos experimental- mente que todo o sal (36 g) está dissolvido nos 100 g de água. Essa solução é instável, e por ações de agentes externos tais como: agitações, choques mecânicos ou adição de outras substâncias, todo o excesso de sal vai para o fundo do sistema, transformando a solução supersaturada em solução saturada com corpo de fundo. Se estiver dissolvida uma quan- tidade superior à máxima, temos uma solução supersaturada. As soluções supersaturadas são instáveis e por ação de agentes ex- ternos, como choques mecânicos, adição de alguma substância etc., todo excesso vai para o fundo do sistema se tornando uma solução saturada com corpo de fundo. A 50°C, conseguimos dissol- ver 40 g do KCℓ em 100 g de água. Como estão dissolvidos apenas 36 g do sal, é uma solu- ção insaturada. Aquecendo esse sistema a 50°C Sistema 1 Sistema 2 20°C 50°C aquecimento É importante saber Se num sistema, for simples- mente adicionada uma quanti- dade superior à máxima, todo excesso não dissolve e obte- mos uma solução saturada com corpo de fundo. Classificação: Solução saturada com cor- po de fundo, corpo de chão ou com precipitado. Agora que dissolvemos todo o sal é que vamos impor as condições especiais para preparar a solução supersaturada. Sistema 2 20°C 50°C Condições: diminuição lenta da temperatura sem nenhuma agitação Com esse procedimento con- seguimos dissolver os 36 g KCℓ em 100 g de água a 20°C; logo: uma solução supersaturada. 4 Extensivo Terceirão Testes Assimilação01.01. (UEPG) – A 18°C, a solubilidade do cloreto de mag- nésio é de 56 g por 100 g de água. Nessa temperatura, 150 g de MgCℓ2 foram misturados em 200 g de água. Sobre esta solução, assinale o que for correto: 01) O sistema obtido é homogêneo. 02) A massa de sólido depositada foi de 38 g. 04) Se aquecermos essa solução, não haverá mudança na solubilidade da mesma. 08) A massa de MgCℓ2 dissolvida na H2O foi de 112 g. 16) A solução obtida é insaturada. 01.02. O cloreto de amônio (NH4Cℓ) é uma substância encontra- da à venda em supermercados e conhecida como “sal amoníaco” sendo utilizada em algumas práticas culinárias. A solubilidade deste sal, a 20°C, é de 35 g para cada 100 mL de água. Algumas soluções foram preparadas, todas utilizando 25 mL de água e a 20°C, e sobre elas a única com a informação verdadeira é: a) com a adição de 35 g do sal produz uma solução insa- turada. b) com a adição de 8 g do sal produz uma solução com precipitado. c) com a adição de 9 g do sal produz solução supersaturada. d) a dissolução de 10 g do sal produz solução com corpo de fundo. e) a dissolução de 11 g do sal produz solução supersaturada. 01.03. (G1 – CPS) – Em uma das Etecs, após uma partida de basquete sob sol forte, um dos alunos passou mal e foi levado ao pronto-socorro. O médico diagnosticou desidratação e por isso o aluno ficou em observação, recebendo soro na veia. No dia seguinte, a professora de Química usou o fato para ensinar aos alunos a preparação do soro caseiro, que é um bom recurso para evitar a desidratação. Soro Caseiro Um litro de água fervida Uma colher (de café) de sal Uma colher (de sopa) de açúcar Após a explicação, os alunos estudaram a solubilidade dos dois compostos em água, usados na preparação do soro, realizando dois experimentos: I. Pesar 50 g de açúcar (sacarose) e adicionar em um béquer que continha 100 g de água sob agitação. II. Pesar 50 g de sal (cloreto de sódio) e adicionar em um béquer que continha 100 g de água sob agitação. III. Após deixar os sistemas em repouso, eles deveriam ob- servar se houve formação de corpo de chão (depósito de substância que não se dissolveu). Em caso positivo, eles deveriam filtrar, secar, pesar o material em excesso e ilustrar o procedimento. Um grupo elaborou os seguintes esquemas: Analisando os esquemas elaborados, é possível afirmar que, nas condições em que foram realizados os experimentos, a) o sistema I é homogêneo e bifásico. b) o sistema II é uma solução homogênea. c) o sal é mais solúvel em água que a sacarose. d) a solubilidade da sacarose em água é 50 g por 100 g de água. e) a solubilidade do cloreto de sódio (NaCℓ) em água é de 36 g por 100 g de água. Aula 01 5Química 1D 01.04. Considere o seguinte procedimento de laboratório: 25 g de nitrato de potássio (KNO3) são adicionados em um béquer contendo 50 g de água, em uma temperatura de 25°C, sob agitação. Identificam-se 7,5 g do sal não dissolvido no fundo do béquer (sistema A). Esse sistema é aquecido até a temperatura de 60°C e nota-se que todo o sal se dissolve (sistema B). Finalmente, é feito um resfriamento do béquer de modo lento, gradual, até que a sua temperatura volte a 25° C, e visualmente percebe-se que ainda todo o sal con- tinua dissolvido (sistema C). Responda aos itens pedidos: a) a classificação do sistema A quanto à solubilidade (insa- turada, saturada, supersaturada): b) o valor do coeficiente se solubilidade (em gramas de KNO3/100 g de água), a 25°C: c) sabendo que a solubilidade do KNO3, a 60°C, é de 110 g/100 g de água, a classificação do sistema B: d) a classificação do sistema C: e) descreva o que deverá ocorrer com a solução C se ela for agitada: Aperfeiçoamento 01.05. (PUCMG) – Determinadas substâncias são capazes de formar misturas homogêneas com outras substâncias. A substância que está em maior quantidade é denominada solvente e a que se encontra em menor quantidade é deno- minada de soluto. O cloreto de sódio (NaCℓ) forma solução homogênea com a água, em que é possível solubilizar, a 20°C, 36 g de NaCℓ em 100 g de água. De posse dessas informa- ções, uma solução em que 545 g de NaCℓ estão dissolvidos em 1,5L de água a 20°C, sem corpo de fundo, é: a) insaturada. b) saturada. c) supersaturada. d) diluída. 01.06. (UFRGS) – Um experimento é realizado em duas etapas. Etapa 1: A 200 mL de água destilada contidos em um copo são adicionadas quantidades crescentes de NaCℓ. Essa mis- tura é agitada intensa e vigorosamente, até que se observe a precipitação de cristais de NaCℓ que não mais solubilizam. Etapa 2: À mistura obtida na Etapa 1 são acrescentados al- guns cristais de KMnO4. Após algum tempo, observa-se que a fase líquida adquire uma coloração violácea característica do permanganato de potássio. A análise desse experimento permite concluir que a) a fase líquida obtida ao final da Etapa 2 é uma solução supersaturada. b) o NaCℓ e o KMnO4 devem apresentar os mesmos valores de coeficiente de solubilidade. c) a solubilização do KMnO4 na Etapa 2 só foi possível porque a solução líquida obtida na Etapa 1 estava insaturada. d) a solução líquida obtida na Etapa 1, embora esteja saturada de NaCℓ, ainda mantém a possibilidade de solubilizar KMnO4. e) a fase líquida obtida ao final da Etapa 2 não pode ser considerada uma solução, porque foram utilizados dois solutos com propriedades diferentes. 01.07. (UFBA) – Uma massa de 150 g de KBr(s) foi adicio- nada a 100 g de H2O, a 100°C; apenas uma parte do sal dissolveu-se (sistema A). Após a separação, por filtração, dos componentes do sistema A, mantido a 100°C, foram obtidas 46 g de KBr(s), e o filtrado constituiu o sistema homogêneo B. Este, ao ser resfriado, evidenciou o aparecimento de cristais, cuja quantidade aumentava com o abaixamento da temperatura. (sistema A) (sistema B) (sistema C) Sobre o processo acima, são corretas as afirmativas: 01) A solubilidade do KBr, em água, é 104 g/100 g de H2O, a 100°C. 02) O sistema A representa uma solução supersaturada de KBr em H2O. 04) O sistema B é uma solução saturada de KBr em H2O. 08) Aquecendo-se o sistema C, ele apresentar-se-á homo- gêneo, à temperatura de 100°C. 6 Extensivo Terceirão 01.08. (MACK – SP) – A solubilidade do cloreto de potássio (KCℓ) em 100 g de água, em função da temperatura é mos- trada na tabela abaixo: Temperatura (°C) Solubilidade (gKCℓ) em 100 g de água) 0 27,6 10 31,0 20 34,0 30 37,0 40 40,0 50 42,6 Ao preparar-se uma solução saturada de KCℓ em 500 g de água, a 40°C e, posteriormente, ao resfriá-la, sob agitação, até 20°C, é correto afirmar que a) nada precipitará. b) precipitarão 6 g de KCℓ. c) precipitarão 9 g de KCℓ. d) precipitarão 30 g de KCℓ. e) precipitarão 45 g de KCℓ. 01.09. Observe algumas características gerais de três disper- sões indicadas abaixo e depois marque a única associação correta, junto com a sua classificação, ao produto utilizado no cotidiano: Características A – heterogênea e partículas visíveis a olho nu. Características B – aspecto visual homogêneo e possibili- dade de visualização das partículas apenas em microscópio de alta resolução. Características C – homogênea e suas partículas não podem ser observadas nem com a utilização de um ultra- microscópio. a) leite de magnésia: características A, uma solução. b) terra misturada em água: características B, uma suspensão. c) maionese: características B, um coloide. d) leite: características C, um coloide. e) vinagre: características C, uma suspensão. 01.10. (UFRGS) – Um estudante analisou três soluções aquosas de cloreto de sódio, adicionando 0,5 g deste mesmo sal em cada uma delas. Após deixar as soluções em repouso em recipientes fechados, ele observou a eventual presença de precipitado e filtrou as soluções, obtendo as massas de precipitado mostradas no quadro abaixo. SOLUÇÃO PRECIPITADO 1 Nenhum 2 0,5 g 3 0,8 g O estudante concluiu que as soluções originais 1, 2 e 3 eram, respectivamente, a) não saturada, não saturada e saturada.b) não saturada, saturada e supersaturada. c) saturada, não saturada e saturada. d) saturada, saturada e supersaturada. e) supersaturada, supersaturada e saturada. Aprofundamento 01.11. (UFBA) – A tabela a seguir fornece os valores de so- lubilidade do cloreto de sódio e do hidróxido de sódio, em água, a diferentes temperaturas. SOLUTO SOLUBILIDADE (g DO SOLUTO / 100 g DE ÁGUA) 0°C 20ºC 50°C 100°C NaCℓ(s) 35,7 36,0 37,0 39,8 NaOH(s) 42,0 109,0 145,0 347,0 As informações anteriores e os conhecimentos sobre solu- ções permitem concluir: 01) Soluções são misturas homogêneas. 02) Solução saturada é uma mistura heterogênea. 04) O hidróxido de sódio é mais solúvel em água que o clo- reto de sódio. 08) Soluções concentradas são soluções saturadas. 16) Adicionando-se 145 g de hidróxido de sódio a 100 g de água, a 20 °C, obtém-se um sistema bifásico, que, após aquecido a temperaturas acima de 50 °C, apresenta-se monofásico. Aula 01 7Química 1D 01.12. (PUC – RJ) – A tabela a seguir mostra a solubilidade de vários sais, a temperatura ambiente, em g/100ml: AgNO3 (nitrato de prata): 260 Aℓ2(SO4)3 (sulfato de alumínio): 160 NaCℓ (cloreto de sódio): 36 KNO3 (nitrato de ptássio): 52 KBr (brometo de potássio): 64 Se 25 ml de água de uma solução saturada de um destes sais foram completamente evaporados, e o resíduo sólido pesou 13 g, o sal é: a) AgNO3 b) Aℓ2(SO4)3 c) NaCℓ d) KNO3 e) KBr 01.13. (IME – RJ) – Sobre um sol, também chamado por muitos de solução coloidal, pode-se afirmar que: a) como toda solução, possui uma única fase, sendo, por- tanto, homogêneo. b) possui, no mínimo, três fases. c) assemelha-se a uma suspensão, diferindo pelo fato de necessitar um tempo mais longo para precipitar suas partículas. d) é ao mesmo tempo uma solução e uma suspensão, porque, embora forme uma fase única, deixado tempo suficientemente longo, formam-se duas fases, precipi- tando-se uma delas. e) possui duas fases, sendo, portanto, heterogêneo. 01.14. (UFRGS) – A sacarose é extraordinariamente solúvel em água, como mostram os dados da tabela abaixo. T (°C) 30 50 SOLUBILIDADE (gsac / 100 g H2O) 220 260 Prepara-se uma solução saturada dissolvendo 65 g de sacarose em 25 g de água a 50°C A quantidade de água a ser adicionada a esta solução inicial, de modo que, quando a solução resultante for resfriada até 30°C, tenhamos uma solução saturada de sacarose em água, sem presença de precipitados, é de aproximadamente a) 2,5 g. b) 4,5 g. c) 10,0 g. d) 15,8 g. e) 40,0 g. 01.15. Após a evaporação de toda a água de 25 g de uma solução saturada (sem corpo de fundo) da substância X, pesou-se o resíduo sólido, obtendo-se 5 g. Se, na mesma temperatura do experimento anterior, adicionamos 80 g da substância X em 300 g de água, teremos uma solução: a) insaturada b) saturada sem corpo de fundo c) saturada com 5 g de corpo de fundo d) saturada com 20 g de corpo de fundo e) supersaturada. 01.16. Uma solução aquosa saturada de brometo de po- tássio (KBr), com precipitado, apresentando massa de 300 g foi filtrada. A massa do resíduo sólido obtido foi de 20 g. Considerando-se que a solubilidade do sal, na temperatura de realização do experimento, vale 40 g/100 g de água, qual é o valor da massa de água utilizada no preparo da solução e a massa do sal adicionada? a) 80 g, 120 g b) 120 g, 50 g c) 120 g, 100 g d) 200 g, 100 g e) 200 g, 80 g 01.17. (ACAFE – SC) – O cloreto de potássio é um sal que adicionado ao cloreto de sódio é vendido comercialmente como “sal light”, com baixo teor de sódio. Dezoito gramas de cloreto de potássio estão dissolvidos em 200 g de água e armazenados em um frasco aberto sob temperatura constante de 60°C. Dados: Considere a solubilidade do cloreto de potássio a 60°C igual a 45 g/100 g de água. Qual a massa mínima e aproximada de água que deve ser evaporada para iniciar a cristalização do soluto? a) 160 g b) 120 g c) 40 g d) 80 g 8 Extensivo Terceirão 01.01. 10 (02 + 08) 01.02. e 01.03. e 01.04. a) saturada b) 35 g/100 g de água c) insaturada d) supersaturada e) ocorrerá a precipitação imediata de 7,5 g do sal. 01.05. c 01.06. d 01.07. 13 (01 + 04 + 08) 01.08. d 01.09. c 01.10. b 01.11. 21 (01 + 04 + 16) 01.12. d 01.13. e Gabarito 01.14. b 01.15. c 01.16. d 01.17. a 01.18. b 01.19. a 01.20. 23 (01 + 02 + 04 + 16) 01.18. Em um béquer contendo água dissolve-se quantida- de suficiente de um determinado sal X para formar solução aquosa concentrada. Depois, acrescenta-se ainda um pouco de gasolina comercial. Sobre este sistema bifásico são feitas as seguintes afirmativas: I. a solução aquosa é saturada II. uma variação na temperatura pode tornar a solução insaturada ou saturada III. água e gasolina não se misturam. São verdadeiras as afirmativas: a) somente I b) somente II c) somente III d) somente I e II e) somente II e III Desafio 01.19. (FESP) – Um recipiente contém 500 g de solução aquosa de clorato de potássio (KCℓO3) a quente, com 30% em peso de KCℓO3. Em seguida, a solução é resfriada até a temperatura de 20°C, ocorrendo cristalização de KCℓO3. Sabendo-se que o coeficiente de solubilidade, a 20°C, do KCℓO3 é igual a 10 g/100 g de H2O, a massa de cristais obtidos de KCℓO3 será: a) 115 g b) 150 g c) 35 g d) 350 g e) 45 g 01.20. (UEM – PR) – Considere que a solubilidade (S, em g/100 g de solvente) de dois sais varia com a temperatura (T, em graus Celsius), de acordo com as funções abaixo, e assinale o que for correto. S T S T T T 1 30 2 25 50 10 10 ( ) ( ) � � � � � � � � � � � � � � 01) A temperatura em que as solubilidades dos dois sais será a mesma é 37,5°C. 02) A 10°C, a solubilidade do sal 1 é menor do que a solubi- lidade do sal 2. 04) A 50 °C, a solubilidade do sal 2 é menor do que a solubi- lidade do sal 1. 08) A 30°C, a adição de 5 g do sal 1 em 20 g de água produz uma mistura homogênea com 23 g de massa além de 2 g de uma fase sólida. 16) A 75°C, para qualquer quantidade de água a adição da mesma quantidade do sal 2 sempre irá formar solução saturada. Aula 02 9Química 1D Química 1B1D Curva de solubilidade A solubilidade de uma subs- tância é determinada experimen- talmente em várias temperaturas (normalmente de 0°C a 100°C), obtendo assim uma tabela. Veja o exemplo: Temperatura (°C) Solubilidade do KCℓ (g/100 g H2O) 0 27,6 10 31,0 20 34,0 30 37,0 40 40,0 50 42,6 60 45,5 70 48,3 80 51,1 90 54,0 100 56,7 Esses dados são transferidos para um gráfico, representando na abscissa a temperatura e no eixo das ordenadas a solubilidade, cons- truindo o que é denominado curva de solubilidade. 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 t°C Curva de solubilidade do KCℓ g KCℓ 100 g H2O 3 1 2 Acompanhe: Essa curva mostra que a so- lubilidade do KCℓ aumenta com 2o. caso: A curva abaixo mostra que o aumento da pressão provoca um aumento na solubilidade do gás em um líquido. g O2 100 g H2O O2 Pressão (atm) a elevação da temperatura, mas cuidado: existem substâncias que têm sua solubilidade diminuída com o aumento da temperatura. Por isso, o correto é dizer: Se variar a temperatura, a solubilidade muda. Observando a curva de solubili- dade do KCℓ, temos no ponto: 1 – uma solução saturada 2 – uma solução insaturada 3 – uma solução supersaturada Existem sólidos cujas curvas de solubilidade apresentam ponto(s) de inflexão que indica(m) mudança(s) na estrutura do soluto. Observe o gráfico: g soluto 100 g H2O Pontos de inflexão Na2SO4 . 10H2O Na2SO4 . 5H2O Na2SO4 t°C Curva de solubili- dade de um gás em um líquido Finalidade: Mostra a variação da solubilidade de um gás em um líquido em função da temperatura ou da pressão. Exemplos: Curva de solubilidade do oxigê- nio (O2). 1o. caso: A curva a seguir mostra que a solubilidade de O2 diminui com o aumento da temperatura do líquido. t°C O2 g O2 100 g H2O Exemplo: Refrigerante quente, ao ser aberto, liberamais gás (no caso gás carbônico). O aumento da temperatu- ra provoca uma diminuição da solubilidade dos gases em líquidos. C 10 Extensivo Terceirão Conclusão A solubilidade do gás num líquido é favo- recida pela diminuição da temperatura e o aumento da pressão. Testes Assimilação 02.01. (PUC – RJ) – Observe o gráfico a seguir. A quantidade de clorato de sódio (NaCℓO3) capaz de atingir a saturação em 500 g de água na temperatura de 60°C, em grama, é aproximadamente igual a: a) 70 c) 210 e) 700 b) 140 d) 480 02.02. (PUC – MG) – Considere o gráfico de solubilidade de vários sais em água, em função da temperatura. G ra m as d e so lu to p ar a sa tu ra r 1 00 g H 2O 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Temperatura em graus Celsius KNO3 NaNO3 NaCℓ NH4Cℓ Ce2(SO4)3 Baseando-se no gráfico e nos conhecimentos sobre soluções, é INCORRETO afirmar que: a) a solubilidade do Ce2(SO4)3 diminui com o aumento da temperatura. b) o sal nitrato de sódio (NaNO3) é o mais solúvel a 20°C. c) a massa de 80 g de nitrato de potássio (KNO3) satura 200 g de água a 30°C. d) dissolvendo-se 60 g de NH4Cℓ em 100 g de água, a 60°C, obtém-se uma solução insaturada. 02.03. (PUC – MG) – Analise o gráfico de solubilidade em água das substâncias denominadas A e B. Considerando-se esses dados, é INCORRETO afirmar que: a) a substância B é mais solúvel que a substância A a 50°C. b) 30 g de A dissolvem-se completamente em 100 g de água a 20°C. c) a solubilidade de A diminui com o aumento da temperatura. d) 15 g de B em 100 g de água formam uma solução satu- rada a 10°C. Exemplo: Ao tirar a tampa de um refrigerante (dimi- nuição da pressão), escapa bastante gás. O aumento da pressão provoca um aumento da solubilidade dos gases em líquidos. NaCℓO3 Aula 02 11Qiímica 1D 02.04. (EBMSP) – O conhecimento da solubilidade de sais em água é impor- tante para a realização de atividades em laboratórios e nos procedimentos médicos que envolvam a utilização desses compostos químicos. A dissolução dessas substâncias quími- cas em água é influenciada pela temperatura, como mostra o gráfico que apresenta as curvas de solubilidade do nitrato de potássio, KNO3(s), do cromato de potássio, K2CrO4(s), do cloreto de sódio, NaCℓ(s), e do sulfato de cério, Ce2(SO4)2(s). A análise do gráfico permite afirmar: (*) a) O processo de dissolução dos sais constituídos pelos metais alcalinos, em água, é endotérmico. b) A mistura de 120 g de cromato de potássio (K2CrO4) com 200 g de água forma uma solução saturada a 60°C. c) O coeficiente de solubilidade do sulfato de cério (Ce2(SO4)3) aumenta com o aquecimento do sistema aquoso. d) A solubilidade do nitrato de potássio (KNO3) é maior do que a do cromato de potássio (K2CrO4) a temperatura de 20°C. e) O nitrato de potássio (KNO3) e o cloreto de sódio (NaCℓ) apresentam o mesmo coeficiente de solubilidade a 40°C. Lembretes 1. Metais alcalinos são os elementos pertencen- tes ao primeiro grupo da tabela periódica. 2. Quando o aumento da temperatura favorece um processo, ele é dito endotérmico; caso contrário, quando a diminuição da tempe- ratura favorece o processo, ele é exotérmico. Aperfeiçoamento 02.05. (UNIFESP) – As solubilidades dos sais KNO3 e NaCℓ, expressas em gramas do sal por 100 gramas de água, em fun- ção da temperatura, estão representadas no gráfico a seguir. Com base nas informações fornecidas, pode-se afirmar corretamente que: a) a dissolução dos dois sais em água são processos exo- térmicos (*). b) quando se adicionam 50 g de KNO3 em 100 g de água a 25°C, todo o sólido se dissolve. c) a solubilidade do KNO3 é maior que a do NaCℓ para toda a faixa de temperatura abrangida pelo gráfico. d) quando se dissolvem 90 g de KNO3 em 100 g de água em ebulição, e em seguida se resfria a solução a 20°C, recupera-se cerca de 30 g do sal sólido. e) a partir de uma amostra contendo 95 g de KNO3 e 5 g de NaCℓ, pode-se obter KNO3 puro por cristalização fracionada. Lembrete Quando o aumento da temperatura favorece um processo, ele é dito endotérmico; caso contrá- rio, quando a diminuição da temperatura favorece o processo, ele é exotérmico. NaCℓ KNO3 12 Extensivo Terceirão 02.06. (UFRN) – A solubilidade do NaCℓ aumenta com a tem- peratura. Sabe-se que, a 0°C, 60 g do sal formam, com água, 260 g de solução saturada. Aquecendo-se a solução a 80°C, a saturação só será mantida se forem acrescentados 20 g do sal. A partir desses dados, construa (no gráfico a seguir) a curva de solubilidade do sal. 50 40 30 20 6040200 80 100 Temperatura (°C) g de s ol ut o/ 10 0g d e H 2O 02.07. (PUC – MG) – O gráfico representa as curvas de solubilidade de alguns sais em água. CaCℓ2 6040200 80 100 t(°C) 60 40 20 0 80 100 so lu bi lid ad e NaNO2 KCℓ KCℓO3 NaCℓ Solubilidade De acordo com o gráfico, podemos concluir que: a) a substância mais solúvel em água a 40°C é o nitrito de sódio (NaNO2). b) a temperatura não afeta a solubilidade do cloreto de sódio (NaCℓ). c) o cloreto de potássio (KCℓ) é mais solúvel que o cloreto de sódio à temperatura ambiente. d) a massa de clorato de potássio (KCℓO3) capaz de saturar 200 mL de água, a 30°C, é de 20g. 02.08. (UFRGS) – Observe o gráfico e a tabela abaixo, que representam a curva de solubilidade aquosa (em gramas de soluto por 100 g de água) do nitrato de potássio (KNO3) e do nitrato de sódio (NaNO3) em função da temperatura. Solubilidade Temperatura A B T (ºC) KNO3 NaNO3 60 115 125 65 130 130 75 160 140 Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. A curva A diz respeito ao __________ e a curva B, ao __________. Considerando duas soluções aquosas satu- radas e sem precipitado, uma de KNO3 e outra de NaNO3, a 65°C, o efeito da diminuição da temperatura acarretará a precipitação de __________. a) nitrato de potássio – nitrato de sódio – nitrato de potássio b) nitrato de potássio – nitrato de sódio – nitrato de sódio c) nitrato de sódio – nitrato de potássio – nitrato de sódio d) nitrato de sódio – nitrato de potássio – ambas e) nitrato de potássio – nitrato de sódio – ambas Aula 02 13Qiímica 1D 02.09. (UEMA) – Um aluno do ensino médio, ao utilizar argumento criativo para classificar uma solução com base em seu coeficiente de solubilidade, apresentou a seguinte resposta: 02.10. (FUVEST – SP) – O gráfico adiante mostra a solubilida- de (S) de K2Cr2O7 sólido em água, em função da temperatura (t). Uma mistura constituída de 30 g de K2Cr2O7 e 50 g de água, a uma temperatura inicial de 90°C, foi deixada esfriar lentamente e com agitação. A que temperatura aproximada deve começar a cristalizar o K2Cr2O7? a) 25°C b) 45°C c) 60°C d) 70°C Aprofundamento 02.11. (UERJ) – Um laboratorista precisa preparar 1,1 kg de solução aquosa saturada de um sal de dissolução exotérmica, utilizando como soluto um dos três sais disponíveis em seu laboratório: X, Y e Z. A temperatura final da solução deverá ser igual a 20°C. Observe as curvas de solubilidade dos sais, em gramas de soluto por 100 g de água: A massa de soluto necessária, em gramas, para o preparo da solução equivale a: a) 100 b) 110 c) 300 d) 330 “Solução insaturada – limonada com pouco açúcar. Solução saturada – açúcar na medida certa, sente- -se um suco de limão adocicado. Solução supersaturada – uma limonada em que não se sente mais o gosto do limão, só do açúcar”. A professora explicou que o coeficiente de so- lubilidade varia de acordo com o soluto, com a quantidade de solvente e com a temperatura em que se encontra a solução, fazendo uso do gráfico abaixo, cuja curva mostra a quantidade máxima de soluto dissolvido para uma dada temperatura. Fonte: Disponível em: <https://br.answers.yahoo.com/question/index?qid=2 0090217092126AAVruYV>. Acesso em: 18 set. 2014.60 50 40 30 20 10 0 6050403020100 t (°C) so lu bi lid ad e (g /1 00 g d e ág ua ) A * B * Analise o gráfico utilizado pela professora e explique, com base no conceito do aluno, as situações representadas pelas soluções A e B. Justifique cada situação. 14 Extensivo Terceirão 02.12. (UNIMONTES – MG) – A solubilidade dos açúcares é um fator importante para a elaboração de determinado tipo de alimento industrializado. A figura abaixo relaciona a solubilidade de mono e dissacarídeos com a temperatura. Em relação à solubilidade dos açúcares, a alternativa que contradiz as informações da figura é a) A frutose constitui o açúcar menos solúvel em água, e a lactose, a mais solúvel. b) Em temperatura ambiente, a maior solubilidade é da frutose, seguida da sacarose. c) A solubilidade dos dissacarídeos em água aumenta com a elevação da temperatura. d) A 56°C, cerca de 73 g de glicose ou de sacarose dissolvem- -se em 100 g de solução. 02.13. (FPP – PR) – O gráfico a seguir apresenta as solubilidades de alguns sais de acordo com a variação da temperatura. Mais do que apenas avaliar se determinada substância é razoavelmente solúvel em um determinado solvente a uma dada temperatura o estudo das solubilidades das substâncias é bastante relevante bioquimicamente, pois está associado a inúmeros fatores como, por exemplo, a retenção de líqui- dos em determinadas circunstâncias. A avaliação do gráfico apresentado permite concluir que: (Considere que a densidade da água é de 1 g/cm3). a) a 40°C a dissolução de aproximadamente 65 g de nitrato de potássio (KNO3) satura uma solução que foi preparada com essa massa de sal em 100 mL de água; b) a 40°C a dissolução de aproximadamente 40 g de cloreto de sódio (NaCℓ) em 100 mL de água torna a solução insaturada por apresentar mais sal dissolvido do que o coeficiente de solubilidade estabelece para essa temperatura; c) o sulfato de cério II (Ce2(SO4)3) é a única substância que possui dissolução endotérmica em meio aquoso; d) no geral as solubilidades das substâncias são aumen- tadas com a elevação da temperatura, algo que não se reflete ao avaliar o ponto de ebulição das soluções aquosas de sais que diminuem com a presença dessas substâncias. Lembrete Quando o aumento da temperatura favorece um processo, ele é dito endotérmico; caso contrá- rio, quando a diminuição da temperatura favorece o processo, ele é exotérmico. Aula 02 15Qiímica 1D 02.14. (IME – RJ) – A figura a seguir representa as curvas de solubilidade de duas substâncias A e B. 80 800 Solubilidade (g/100 g de H2O) Temperatura (ºC) 1 2 3 A B Com base nela, pode-se afirmar que: a) No ponto 1, as soluções apresentam a mesma tempera- tura mas as solubilidades de A e B são diferentes. b) A solução da substância A está supersaturada no ponto 2. c) As soluções são instáveis no ponto 3. d) As curvas de solubilidade não indicam mudanças na estrutura dos solutos. e) A solubilidade da substância B segue o perfil esperado para a solubilidade de gases em água. 02.15. (PUC – SP) – O gráfico a seguir representa a curva de solubilidade do nitrato de potássio (KNO3) em água. A 70°C, foram preparadas duas soluções, cada uma contendo 70 g de nitrato de potássio (KNO3) e 200 g de água. A primeira solução foi mantida a 70°C e, após a evaporação de uma certa massa de água (m), houve início de precipitação do sólido. A outra solução foi resfriada a uma temperatura (t) em que se percebeu o início da precipitação do sal. A análise do gráfico permite inferir que os valores aproxima- dos da massa m e da temperatura t são, respectivamente, a) m = 50 g e t = 45°C b) m = 150 g e t = 22°C c) m = 100 g e t = 22°C d) m = 150 g e t = 35°C e) m = 100 g e t = 45°C 02.16. (UNIOESTE – PR) – A recristalização é uma técnica de purificação de sólidos. Ela consiste na solubilização à quente do produto em um solvente adequado, filtração da solução para retirada dos contaminantes insolúveis e permite que a solução atinja a temperatura ambiente (20°C) para formação dos cristais purificados. Um produto X deve ser recristalizado. Estão disponíveis quatro solventes, A, B, C e D, e a curva de solubilidade de X nesses quatro solventes (em g soluto/100 mL de solvente) é mostrada abaixo. De acordo com as informações, assinale a opção que apre- senta o solvente mais adequado para a recristalização de X, na temperatura de 100°C, de forma a otimizar o rendimento deste procedimento. a) A b) B c) C d) D e) Nenhum solvente é adequado M as sa d e KN O 3 ( em g ra m as ) e m 1 00 g de á gu a 16 Extensivo Terceirão 02.17. (UFRGS) – Observe o gráfico a seguir, que representa a variação da solubilidade de sais com a temperatura. Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as seguintes afir- mações, feitas por um estudante ao tentar interpretar esse gráfico. ( ) O cloreto de sódio (NaCℓ) e o sulfato de lítio (Li2SO4) apresentam solubilidade constante no intervalo con- siderado. ( ) No intervalo de O°C a 100°C, a solubilidade do iodeto de potássio (KI) é aproximadamente duas vezes maior que a do nitrato de sódio (NaNO3). ( ) O nitrato de prata (AgNO3) é o sal que apresenta o maior valor de solubilidade a O°C. ( ) A solubilidade do iodeto de potássio (KI) a 100°C é aproximadamente igual a 200 g/L. ( ) Quatro dos sais mostrados no gráfico apresentam au- mento considerável da solubilidade com a temperatu- ra no intervalo de 0°C a 35°C. ( ) Aproximadamente a 20°C, as solubilidades do cloreto de sódio (NaCℓ) e do sulfato de sódio (Na2SO4) são iguais. A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) V – F– V – F – F – F. b) F – V – F – V – F – F. c) F – F – F – F – V – V. d) V – F – F – V – F – V. e) F – V – V – F – V – F. 02.18. (PUC – RJ) – As curvas de solubilidade das substân- cias KNO3 e Ca(OH)2 (em gramas da substância em 100 g de água) em função da temperatura são mostradas a seguir. A partir desses dados, analise as alternativas a seguir e assinale a que NÃO apresenta uma afirmativa correta. a) Quando se adicionam 10,0 g de KNO3 em 12,0 g de água a 56°C, se obtém uma solução insaturada. b) Observa-se a formação de corpo de fundo quando uma solução formada por 25 g de KNO3 e 50 g de água a 40°C é resfriada a 30°C. c) A solubilidade do nitrato de potássio (KNO3) aumenta com a temperatura, enquanto a do hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) diminui. d) Duas substâncias puras podem apresentar a mesma curva de solubilidade. e) O hidróxido de cálcio é muito menos solúvel que o nitrato de potássio em toda faixa de temperatura estudada. NaCℓ Aula 02 17Qiímica 1D 02.01. e 02.02. d 02.03. b 02.04. a 02.05. e 02.06. Do enunciado temos que: – A 0 °C, a solução saturada é constituída de 60 g do NaCℓ em 260 g de solução (NaCℓ + H2O), logo temos 60 g do NaCℓ em 200 g de H2O, ou seja, a 0 °C a solubilidade é 60 g NaCℓ/100 g H2O. – A 80 °C, a solução satura é constituída de 80 g de NaCℓ em 280 g de solução (NaCℓ + H2O), logo temos 80 g de NaCℓ em 200 g de H2O, ou seja, a 80 °C a solubilidade é 40 g NaCℓ/100 g H2O. Colocando esses valores no gráfico, temos: 50 40 30 20 6040200 80 100 Temperatura (°C) g de s ol ut o/ 10 0g d e H 2O 02.07. d 02.08. d 02.09. a) A = supersaturada b) B = insaturada 60 50 40 30 20 10 0 6050403020100 t (°C) so lu bi lid ad e (g /1 00 g d e ág ua ) A * B * Pontos acima da curva, como é o ponto A, indico soluções onde estão dissolvidos uma quantidade superior à máxima e portanto soluções supersaturadas. Pontos abaixo da curva, como é o ponto B, indica soluções onde estão dissolvidos uma quantidade inferior à máxima, logo representam soluções insaturadas. Os pontos da curva, indicam a quantidade máxima possível de ser dissolvido, logo representam soluções saturadas. 02.10. d 02.11. a 02.12. a 02.13. a 02.14. e 02.15. b 02.16. b 02.17.c 02.18. d 02.19. d 02.20. F V F V V Gabarito Desafio 02.19. (UFG) – Uma solução saturada de K2Cr2O7 foi prepa- rada com a dissolução do sal em 1,0 kg de água. A influência da temperatura sobre a solubilidade está representada na figura a seguir. Temperatura (°C) So lu bi lid ad e (g d e so lu to e m 1 00 g d e H 2 O ) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Com base nos dados apresentados, as massas dos dois íons resultantes da dissociação do K2Cr2O7 a 50°C, serão aproxi- madamente, iguais a: Dados: Densidade da água: 1,0 g/mL; massas molares (em g/mol): K = 39, Cr = 52, O = 16. a) 40 e 105 g. b) 40 e 260 g. c) 80 e105 g. d) 80 e 220 g. e) 105 e 195 g. 02.20. (UFPE) – O sal NaCℓ é adicionado gradualmente a um volume fixo de 100 mL de água. Após cada adição se obtém a densidade da solução. Observando o gráfico a seguir podemos afirmar que: gramas de sal adicionado densidade (g/mL) 0 25 36 1,00 1,14 1,20 A B C D ( ) O ponto D corresponde a uma solução supersaturada. ( ) O ponto A corresponde ao solvente puro. ( ) O trecho AC corresponde à região de solução saturada. ( ) A concentração no ponto C corresponde à solubilidade do sal. ( ) No ponto B, o percentual em massa do soluto equivale a 20% da massa da solução. Aula 03 18 Extensivo Terceirão Química 1D Unidade de concentração – concentração comum, densidade e título Cada solução, após seu preparo, é rotulada. No rótulo, devem cons- tar o soluto, o solvente e a propor- ção existente entre a quantidade de soluto e a quantidade de solvente ou de solução. São as chamadas concentrações. A seguir, vamos ver como são calculadas. Título em massa (σm) É a concentração que determina a porcentagem em massa do soluto na solução. Exemplo: O preparo da solução em um laboratório de Química: Uma solução aquosa de NaCℓ foi preparada, adicionando-se 90 g do sal em 910 g de água. A linguagem química utilizada para representar a solução: A solução preparada apresenta 90 g de soluto dissolvidos em 1 000 g de solução. 90 g NaCl (soluto) 1 910 g H2O (solvente) 2 1 000 g de solução 1 000 g 100% 90 g σm σm = 9% Também podemos determinar o título em massa por meio de uma fórmula: σm = m1 m sendo: σm = título em massa m1 = massa do soluto expressa em gramas m = (m1 + m2) = massa da solu- ção expressa em gramas σm = 90 g 1 000 g = 0,09 = 9% O rótulo: NaCℓ(aq) σm = 9% Interpretação: Nessa solução o NaCℓ (soluto) participa com 9% da massa. Título em volume (σv) Determina a porcentagem em volume de cada substância na solução. Exemplo: O preparo da solução em um laboratório de Química: Adicionaram-se 40 mL de água pura a 960 mL de álcool puro, pro- duzindo uma solução de volume igual a 1 000 mL. 960 mL álcool (etanol) 40 mL H2O 1 000 mL de solução Obs.: Desconsiderando qualquer variação volumétrica. Cálculo da % em volume (σv) de álcool na solução: 1 000 mL 100% 960 mL σv σv = 96% Esse cálculo também pode ser feito pela fórmula: σv = Válcool V sendo: σv = Título em volume Válcool = Volume de álcool V = (V1 + V2) = Volume da solução Substituíndo os valores: σv = 960 mL 1 000 mL = 0,96 = 96% O rótulo Etanol hidratado σv = 96% Interpretação: 96% do volume dessa solução é de etanol. Unid Aula 03 19Química 1D Porcentagem massa/volume (% m/v) Indica a massa em gramas do soluto em 100 mL de solução. Exemplo: Vinagre ácido acético 4% m/v Interpretação: Há 4 g de ácido acético em 100 mL de vinagre. Concentração comum, simples, g/L ou g . L–1(c) Indica a massa do soluto em 1,0 L de solução. Exemplo: O preparo da solução em um laboratório de Química: 80 g de NaOH (soluto) são adi- cionados a um balão volumétrico de capacidade igual a 0,5 L. Em seguida, com agitação, adiciona-se água (solvente) até que o volume da solução atinja a marca de 0,5 L. 80 g NaOH 0,5 L de solução x g NaOH 1,0 L de solução x = 160 g/L ou 160 g . L– 1 1,0 L (1000 mL) x 1 mL de solução x = 1,084 g d = 1,084 g/mL Cálculo por meio da fórmula: d = m V sendo: d = densidade expressa em g/mL (g . mL– 1) ou g/cm3 (g . cm– 3) m = (m1 + m2) = massa da solução expressa em gramas v = volume da solução expresso em mililitros ou cm3 d = 1 084 g 1 000 mL = 1,084 g/mL O rótulo: H2SO4(aq) d = 1,084 g/mL Interpretação: Em cada mililitro dessa solução, temos uma massa total (H2SO4 + H2O) de 1,084 g. Cálculo pela fórmula: C = m1 V sendo: C = concentração comum expres- sa em g/L m1 = massa do soluto expressa em gramas V = volume da solução expresso em litros C = 80 g 0,5 L = 160 g/L (160 g . L– 1) O rótulo NaOH(aq) C = 160 g/L Interpretação: Em cada litro dessa solução estão dissolvidos 160 g de NaOH. Densidade da solução (d) Para soluções líquidas Determina quantos gramas de solução há em cada mililitro (mL) da mistura homogênea. Exemplo: O preparo da solução em um laboratório de Química: Adicionou-se a um balão volumétrico de capacidade igual a 1,0 L, 184 g (100 mL) de H2SO4. Em seguida, adicionou-se água suficiente (900 g ou 900 mL) para completar 1,0 L de solução. A massa total da solução preparada (soluto + solvente) foi de 1 084 g. 1084 g de solução 1 000 mL de solução 20 Extensivo Terceirão Testes Assimilação 03.01. Uma bateria automotiva (bateria chumbo-ácido) contém uma solução ácida aquosa preparada pela mistura de 825 g de ácido sulfúrico (H2SO4) concentrado com 1675 g de água deionizada, formando uma mistura homogênea com volume final de 2000 mL. A partir destas informações, calcule: a) a porcentagem em massa (% m/m) do soluto na solução; b) a porcentagem em volume (% m/v) do soluto na solução; c) a concentração (em g/L) do soluto na solução; d) a densidade (em g/L) da solução. 03.02. (UPF – RS) – O luminol é uma substância lumines- cente utilizada para a identificação de manchas de sangue em cenas de crimes. A sua luminescência pode ser testada utilizando uma série de reagentes, dentre os quais está o hidróxido de sódio aquoso em concentração 10%. Para que um perito possa preparar 25,0 g de uma solução de hidróxido de sódio na concentração desejada para análise, quantos gramas de hidróxido de sódio são necessários? a) 2,5 g. b) 0,25 g. c) 10 g. d) 0,10 g. e) 25 g. 03.03. (UCS – RS) – Os alvejantes sem cloro podem ser utilizados tanto em roupas brancas quanto nas de cor, sem descolori-las, pois não contêm hipoclorito de sódio em sua composição. O princípio ativo desse tipo de alvejante é o peróxido de hidrogênio, na concentração de 5% (v/v). Supondo-se que uma dona de casa tenha utilizado 200 mL desse alvejante em uma máquina de lavar roupas contendo 5 L de água, a quantidade de peróxido de hidrogênio adicio- nado às roupas será de a) 2 mL. b) 5 mL. c) 10 mL. d) 25 mL. e) 50 mL. 03.04. (UEPG – PR) – Analisando as cinco soluções de NaCℓ apresentadas na tabela abaixo, assinale o que for correto. Solução Volume da amostra (mL) Massa de NaCℓ (g) 1 200 50 2 500 20 3 500 100 4 1000 100 5 1000 200 01) A solução 1 é a mais concentrada. 02) A solução 2 é a menos concentrada. 04) A solução 3 corresponde à metade da concentração da solução 4. 08) A solução 3 possui a mesma concentração que a so- lução 5. Aula 03 21Química 1D Aperfeiçoamento 03.05. (UFRGS) – A quantidade de etanol presente na ga- solina deve respeitar os limites estabelecidos pela Agência Nacional do Petróleo. O Governo, para forçar a diminuição do preço do etanol, tem reduzido o teor desse componente na gasolina. Um aluno, para determinar o teor de etanol presente na gasolina, realizou um experimento adicionando 50 mL de gasolina e 50 mL de água a um cilindro graduado com tampa. Após agitar a solução, o aluno observou a presença de duas fases, uma superior e outra inferior, constatando que a fase superior continha35 mL de líquido. Sabendo-se que a densidade dos hidrocarbonetos é menor que a da água, é correto afirmar que, na gasolina testada pelo aluno, o teor de álcool, em volume/volume é de, apro- ximadamente, Importante O etanol é muito mais solúvel em água do que na ga- solina (por razões de polaridade molecular), por isso observa-se a variação de volume. a) 15%. b) 30%. c) 35%. d) 60%. e) 70%. 03.06. Considere as seguintes misturas preparadas em a e b, observe as suas características e as informações individuais de cada componente; por fim, determine o que se pede: a) Um aluno misturou 216 g de hidróxido de sódio puro em 210 mL de água contida em um béquer e observou que o volume final da mistura foi de aproximadamente 283 mL. Calcule a densidade da mistura preparada e a porcentagem (m/m) de hidróxido de sódio na solução. (densidade da água nas condições da experiência = 1,0 g . mL-1) b) Um técnico químico prepara adequadamente uma so- lução pesando 1,73 g de nitrato de cálcio tetrahidratado (Ca(NO3)2 . 4H2O), adicionando essa quantidade em um balão volumétrico de 500 mL e completando o volume com água até a marca indicada do recipiente. Calcule a concen- tração (em g . L-1) de nitrato de cálcio na solução aquosa obtida. Dado: Ca(NO3)2 = 164g . mol -1; H2O = 18g . mol -1 03.07. (FAG –PR) – Considere as seguintes soluções: I. 10 g de NaCℓ em 100 g de água. II. 10 g de NaCℓ em 100 ml de água. III. 20 g de NaCℓ em 180 g de água. Destas soluções, tem concentração 10% em massa de cloreto de sódio: a) Apenas I b) Apenas III c) Apenas I e II d) Apenas I e III e) Apenas II e III 22 Extensivo Terceirão 03.08. (UFRGS) – A dose adequada de paracetamol para uma criança com febre é de 12 mg kg-1. Sabendo que o paracetamol de uso pediátrico tem concentração de 200 mg mL-1 e que 20 gotas perfazem 1 mL, quantas gotas um pediatra receitaria para uma criança que pesa 30 kg? a) 50 gotas. b) 36 gotas. c) 30 gotas. d) 20 gotas. e) 18 gotas. 03.09. (FESP – PE) – Foram misturados 160 g de etanol com 320 g de água. Sabendo que as densidades do álcool e da solução são, respectivamente, iguais a 0,80 g/cm3 e 0,96 g/cm3, pode-se afirmar que o teor em volume de etanol na solução é de: a) 30% b) 40% c) 70% d) 65,5% e) 50% 03.10. (E.E.MAUÁ – SP) – Em 120 mL de solução aquosa saturada de um sal existem dissolvidos 42 g de soluto. Le- vando em conta que a densidade (massa específica) dessa solução é 1,35 g/mL, calcule a solubilidade do referido sal, exprimindo-a em gramas de soluto por 100 g de água. Aprofundamento 03.11. (UEL – PR) – Cada um dos béqueres representados a seguir contém soluções aquosas com partículas de um deter- minado soluto. O soluto é o mesmo em todos os béqueres. 500 mL A 250 mL B 250 mL C 500 mL F 250 mL E 500 mL D Com base nos conhecimentos sobre concentração de solu- ções, responda aos itens a seguir. a) Quais soluções são as mais concentradas? Explique. b) Quando as soluções B e E são combinadas, a solução resultante terá a mesma concentração da solução contida no béquer A? Explique. Aula 03 23Química 1D 03.12. (UDESC) – A Organização Pan-Americana e a Orga- nização Mundial da Saúde recomendam a fluoretação das águas de abastecimento público como medida da mais alta prioridade para prevenção e controle da cárie dentária. De acordo com a Portaria nº 2914, do Ministério da Saúde de 2011, o valor máximo permitido de fluoreto presente na água de abastecimento público é de 1,5 mgL-1. Considerando um reservatório com capacidade de 1,50 milhões de metros cúbicos, assinale a alternativa que corres- ponde à massa de fluoreto de sódio que deve ser adicionada ao reservatório, para que a concentração final de fluoreto seja a máxima permitida. Dado: NaF = 42 g/mol; F = 19 g/mol. a) 5 × 103 g b) 2,25 t c) 4,97 t d) 1,50 × 106 g e) 4,20 × 106 g 03.13. (VUNESP – SP) – Visando determinar a concentração de oxigênio dissolvido, um estudante colocou um pedaço de palha de aço (Feo) de massa conhecida dentro de uma garrafa PET, completou o volume com uma amostra de água de um lago e fechou a garrafa. Após uma semana, quando todo oxigênio dissolvido já havia reagido com parte da palha de aço, o estudante abriu a garrafa e separou todo o sólido (Fe0 + Fe2O3) por meio de filtração para uma nova determi- nação de massa. Os dados do experimento podem ser assim resumidos: volume da amostra de água = 2,0 L; massa inicial de Fe0 = 3,0 g; massa final (Fe0 + Fe2O3) = 3,12 g; massas molares: Fe = 56 g . mol-1 e O = 16 g . mol-1. Com base nos dados, calcule a concentração de oxigênio dissolvido na amostra de água, em mg . L-1 03.14. (UEPA) – A nova Lei 11.705, que altera o Código de Trânsito Brasileiro, proíbe o consumo de praticamente qualquer quantidade de bebida alcoólica por condutores de veículos. A partir de agora, motoristas flagrados excedendo o limite de 0,2 g de álcool por litro de sangue pagarão multa de 957 reais, perderão a carteira de motorista por um ano e ainda terão o carro apreendido. Para alcançar o valor-limite, basta beber uma única lata de cerveja ou uma taça de vinho. Quem for apanhado pelos já famosos “bafômetros” com mais de 0,6 g de álcool por litro de sangue poderá ser preso. A equação iônica que representa a reação durante o teste do bafômetro (etilômetro) é: Cr O H C H OH Cr CH CHO H O2 7 2 2 5 3 3 28 3 2 3 7 � (Lei seca. Extraído e adaptado de: Revista Veja, 2008.) Um indivíduo de porte médio ingeriu o conteúdo de quatro latas de cervejas. Com base na concentração limite permi- tida de álcool no sangue informada no texto e sabendo-se que um homem de porte médio possui 5L de sangue no organismo, o volume de álcool (em mL) presente no sangue desse indivíduo é: Dados: Considere que a ingestão de três latas de cerveja (350 mL) equivale a 0,6 g de álcool por litro de sangue; densidade etanol: 0,8 g/cm3. a) 10,0 mL b) 7,0 mL c) 5,0 mL d) 3,0 mL e) 1,0 mL 03.15. (FGV – SP) – Uma cidade com altos níveis de poluição tem uma concentração média de chumbo particulado no ar de 5μg/m3, em que 75% medem menos do que 1μm. Um adulto respirando diariamente 8500 L de ar retém aproxi- madamente 50% das partículas menores que 1μm. Que quantidade de chumbo esse adulto retém por ano? a) 15,9 μM b) 5,8 mg c) 42,5 μg d) 42,5 mg e) 0,319 mg 24 Extensivo Terceirão 03.16. (PUCPR) – O Brasil é o maior produtor de suco de laranja do mundo, com um volume de aproximadamente 1,2 milhões de toneladas por ano. Um composto de grande interesse bioquímico presente nesse suco é o ácido ascórbico ou vitamina C (C6H8O6). De acordo com o químico Linus Pauling (prêmio Nobel em Química, em 1954), com uma ingestão diária de 10 g dessa vitamina, observaríamos um grande efeito de longevidade devido às suas propriedades antioxidantes. No entanto, o ácido ascórbico presente no suco de laranja pode ser facilmente oxidado pelo oxigênio do ar segundo a reação: HO OH O O OHHO 3 + O2 HO OH O O OHO 2 + H2 O OH HO O O O HO ácido ascórbico radical ascorbato ácido deidroarcórbico Desconsiderando esse processo oxidativo e levando-se em conta que cada 100 g de suco de laranja apresenta, em mé- dia, 40 mg de ácido ascórbico, qual seria a quantidade de suco de laranja (d = 1,12 g mL-1) a ser consumida diariamente para a obtenção da dose sugerida por Pauling? a) 2,5 L. b) 10 kg. c) 22,3 L. d) 5 laranjas. e) 1400 mg. 03.17. (UNICAMP – SP) – Quando uma pessoa ingere bebida alcoólica, cerca de 90% do álcool ingerido é absor- vido no trato digestivo, na primeira hora. Esse álcool passa para a corrente sanguínea e é metabolizado no fígado. Sua eliminação, no entanto, leva muito mais tempo e é isso que torna ilegal uma pessoa dirigir nessa condição. O gráfico a seguir mostra a concentração média de álcool no sangue em função do tempo, após um consumo rápido de 1, 2, 3 e 4 doses de destilado. a) De acordo com o gráfico, se uma pessoa ingere 4 dosesde destilado, após quanto tempo a velocidade de metaboli- zação do álcool será maior que a velocidade da absorção para a corrente sanguínea? Explique. b) Um teste do bafômetro realizado duas horas após a ingestão de destilado acusou a presença de 0,019 miligra- mas de álcool por litro de ar expirado por um condutor. Considerando essas informações, e as contidas no gráfico, determine quantas doses de destilado o condutor havia ingerido. Justifique. Dado: A proporção entre as concentrações de álcool (san- gue: ar expirado) é de 2300:1. 100 80 60 40 20 0 543210 6 7 Co nc en tr aç ão d e ál co ol n o sa ng ue / m g L- 1 Tempo / h Adaptado de Wilkinson et al. Journal of Pharmacokinetics and Biopharmaceutica 5 (3), p. 207-224, 1977. 03.18. (USCS – SP) – Um experimento foi realizado para avaliar a toxicidade de íons Cu2+ sobre o crescimento de raízes de cebola. Para isso, preparou-se uma solução- -padrão de CuSO4 . 5 H2O, dissolvendo-se 4,0 g do sal em água suficiente para 100 mL de solução. Essa solução foi posteriormente diluída para se obter concentrações de íons Cu2+, como mostra a figura. 0,00 0,04 0,06 0,08 0,10 0,20 0,40 1,00 Concentrações de íons Cu2+ em mg . L-1 (http://qnesc.sbq.org.br) O valor 0,00 indica água isenta de íons Cu2+ e foi utilizado como controle. Considerando-se as massas molares do cobre e do CuSO4 . 5 H2O, iguais a 64 g . mol -1 e 250 g . mol-1, respectivamente, calcule a concentração de íons Cu2+, em g . L-1, na solução- -padrão. Mostre os cálculos. Aula 03 25Química 1D 03.01. a) 33% m/m b) 41,25% m/v c) 412,5 g/L d) 1250 g/L 03.02. a 03.03. c 03.04. 11 (01 + 02 + 08) 03.05. b 03.06. a) 1,5g . mL-1 e 50,7% b) 2,4g . L-1 03.07. b 03.08. b 03.09. b 03.10. 35 g do soluto/100 g de água 03.11. a) A e E b) Não, pois apresenta concentração inferior 03.12. c 03.13. 60mg . L-1 03.14. c 03.15. b 03.16. c 03.17. a) Curva ascendente: velocidade de absorção do álcool maior do que a velocidade de metabolização. De acordo com o gráfico, para quatro doses, após uma hora do consumo da bebida alcoólica a velocidade de metabolização do álcool será maior que a velocidade da absorção para a corrente sanguínea. b) C = 43,7 mg/L, após 2h corresponde a 3 doses do destilado. 03.18. 10,24 g . L-1 03.19. a) 327,87 g . L-1 b) 831mL 03.20. c Gabarito Desafio 03.19. (PUC – RJ) – Considere as seguintes informações: I. A quantidade de sais dissolvidos no mar Morto é da ordem de 40 × 109 ton. II. O volume de água no mar Morto é 122 × 109 m3 com os sais dissolvidos. III. A massa de 1,00 L de água do mar Morto é 1,24 kg. IV. A massa de 1,00 L de água doce é 1,03 kg. a) Calcule a concentração de sais dissolvidos, em g/L nas águas do mar Morto. b) Calcule o volume de água do mar Morto que tem massa equivalente à de 1,00 L de água doce. 03.20. (PUC – RS) – Considere as informações e a tabela a seguir: 100 mL de soluções de sais de sódio (iodeto de sódio = NaI; cloreto de sódio = NaCℓ; carbonato de sódio = Na2CO3) foram preparadas pela adição de 50 g do sal em água à temperatura de 20°C. Nome do sal Solubilidade (g sal/L) a 20ºC Iodeto de sódio 1790,0 Cloreto de sódio 360,0 Carbonato de sódio 210,0 Pela análise da tabela, conclui-se que, após agitação do sistema, as soluções que apresentam, respectivamente, a maior e a menor concentração de íons de sódio, em g/L, são: a) Iodeto de sódio e Carbonato de sódio. b) Iodeto de sódio e Cloreto de sódio. c) Cloreto de sódio e Iodeto de sódio. d) Carbonato de sódio e Cloreto de sódio. e) Carbonato de sódio e Iodeto de sódio. 26 Extensivo Terceirão Química 1D Concentração molar, molaridade, concentração mol/L ou concentração em quantidade de matéria ( ou [ ]) Aula 04 A concentração molar determina o número de mols do soluto em 1,0 L de solução. Acompanhe o exemplo: 80 g de NaOH (soluto) são dissolvidos em água suficiente para obter 500 mL de solução. 80 g NaOH H2O 500 mL = 0,5 L 500 mL Massa molar (M) do NaOH = 40 g/mol 1 mol NaOH 40 g x 80 g x = 2,0 mol 2 mol NaOH 0,5 L de solução y 1,0 L de solução y = 4,0 mol/L Interpretação: Em 1,0 L dessa solução estão dissolvidos 4,0 mols do NaOH. D iv an zi r P ad ilh a. 2 00 8. D ig ita l. – Cálculo pela fórmula: [ ] = = n V L 1 ( ) Nº. de mols do soluto Volume da solução em litros Mas: n1 = m M 1 1 Massa do soluto Massa molar do soluto Substituindo: [ ] = = m M V L 1 1 ( ) Voltando ao exemplo: m1 = 80 g M1 = 40 g/mol V = 0,5 L [ ] = = 80 40 0 5 g g mol L/ , = 4,0 mol/L Observação: A unidade mol/L também pode ser repre- sentada pela palavra molar ou pela letra M (maiúscula), assim: 4 mol L = 4 mol ∙ L–1 = 4 molar = 4 M C co Aula 04 27Química 1D Testes Assimilação 04.01. (UFPR) – A mistura de 29,25 g de NaCℓ (massa molar 58,5 g . mol–1) em água suficiente para que a solução apre- sente o volume de 500 mL resulta numa concentração de: Dados (g . mol–1): Na = 23; Cℓ = 35,5 a) 26,7% b) 26,7g . L-1 c) 1,0 mol . L-1 d) 0,0543 g . L-1 e) 13,35 L . mol-1 04.02. (UNESP – SP) – Considere a fórmula estrutural do ácido ascórbico (vitamina C). OH HO HO HO H O O ácido ascórbico Um comprimido efervescente contendo 1 g de vitamina C foi dissolvido em água, de modo a obter-se 200 mL de solução. (Considere a massa molar da vitamina C = 1,8 × 102 g . mol-1) A concentração de ácido ascórbico na solução obtida é, aproximadamente, a) 0,01 mol/L. b) 0,05 mol/L. c) 0,1 mol/L. d) 0,2 mol/L. e) 0,03 mol/L. 04.03. (UPF – RS) – O fosfato de magnésio Mg3(PO4)2(S) é encontrado na forma de um pó branco, denso, inodoro e insípido. É utilizado como agente polidor em cremes dentais, como antiácido, como estabilizador para plásticos, como aditivo em alimentos e suplementos dietéticos. Considerando a substância fosfato de magnésio, qual será a massa necessária para preparar uma solução com concen- tração em quantidade de matéria igual a 0,25 mol L-1 para um volume de solução de 250 mL? Assinale a alternativa que contém o valor correto para a massa de fosfato de magnésio a ser medida. Dados (g . mol-1): Mg = 24,3; P = 31; O = 16. a) 14,95 g. b) 12,70 g. c) 16,43 g. d) 16,00 g. e) 18,15 g. 04.04. (PUC – RJ) – É possível conhecer a concentração de uma espécie iônica em solução aquosa, a partir do conhe- cimento da concentração de soluto e se o soluto dissolvido dissocia-se ou ioniza-se por completo. Uma solução de sulfato de sódio, Na2SO4 possui concen- tração em quantidade de matéria igual 0,3 mol L-1. Nessa solução, a concentração, em quantidade de matéria, da espécie Na+ é: Dados (g . mol-1): Na = 23; S = 32; O = 16. a) 0,2 mol L-1 b) 0,3 mol L-1 c) 0,6 mol L-1 d) 0,8 mol L-1 e) 0,9 mol L-1 28 Extensivo Terceirão Aperfeiçoamento 04.05. (PUCPR) – A tabela apresentada a seguir parte das informações interpretativas de um exame de sangue: Teste de tolerância à glicose oral Nível de glicose Significado De 70 a 99 mg/dL Glicemia em jejum normal De 100 a 125 mg/dL (5,6 a 6,9 mmol/L) Glicemia em jejum alterada (pré-diabetes) 126 mg/dL ou mais em pelo menos dois exames Diabetes Supondo um paciente que possua diabetes, a molaridade de glicose (C6H12O6), em seu sangue em mol/L, considerando o nível inicial, será aproximadamente: Dados (g . mol-1): C = 12; H = 1; O = 16. a) 0,7 b) 7 c) 7 . 10-2 d) 7 . 10-3 e) 7 . 10-5 04.06. (UNIOESTE – PR) – Segundo a resolução número 430 do CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE (CONA- MA), a quantidade permitida para lançamento de chumbo em efluente é de 0,5 g . L–1. Sabendo que a concentração encontrada desse metal em uma fábrica que o utiliza foi de 0,005 mol . L–1. Quantas vezes esta quantidade de chumbo está, aproximadamente, acima ou abaixo do permitido pelo CONAMA? Dado (em g/mol): Pb = 207 a) 100 d) 4 b) 10 e) 2 c) 6 04.07. (UFPR) – Folhas de repolho-roxo exibem cor intensa devido à presença de pigmentos. Processando-sealgumas folhas num liquidificador com um pouco de água, extrai- -se um líquido de cor roxa, que, posteriormente, passa por uma peneira. Foram realizados os seguintes experimentos, seguidos das observações: • Sobre volume de meio copo (~100 mL) do extrato líquido, adicionaram-se 20 mL de solução salina de cloreto de sódio (1 mol . L–1). A cor roxa do extrato foi mantida. • Sobre volume de meio copo do extrato líquido, adicionou-se suco de um limão. A cor do extrato líquido se tornou vermelha. Foi observado aspecto opaco (turvo) no extrato líquido logo em seguida à sua separação das folhas de repolho, e esse aspecto se manteve durante todos os experimentos. Sobre esse experimento, considere as seguintes afirmativas: 1. A mudança de cor de roxa para vermelha no segundo experimento é evidência de que ocorreu uma transfor- mação química no extrato. 2. O extrato líquido é uma mistura homogênea. 3. Nos 20 mL de solução salina existem 1,2 x 1022 íons Na+ e 1,2 x 1022 íons Cℓ–. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. 04.08. (FEI – SP) – O grande volume de esgotos clandes- tinos lançados nos mananciais da Grande São Paulo é uma das causas da proliferação de algas microscópicas nocivas. Essas algas comprometem a qualidade da água. Concen- trações de CO2 acima do limite de 2,5 . 10 -3 mol/L aceleram o crescimento de alguns tipos de alga. Numa represa com 5000 L, assinale a alternativa correspondente à massa limite (em kg) de CO2 citada acima: Dado: massa molar do CO2: 44 g . mol –1 a) 0,55 b) 1,10 c) 2,20 d) 4,40 e) 5,50 Aula 04 29Química 1D 04.09. (UFPR) – Abaixo estão indicados dados de quatro soluções de cloreto de sódio com informações distintas: Solução A Solução B Solução C Solução D Volume = 100 mL Volume = 100 mL Volume = 200 mL Volume = 200 mL Massa do soluto = 1,17g Número de mols do soluto = 0,01 mol Concentração = 0,1mol/L Concentração = 0,2 mol/L Considerando que as massas atômicas do sódio e do cloro são respectivamente 23,0 e 35,5, é correto afirmar que: 01) As soluções A e D têm mesma massa de NaCℓ. 02) A solução A tem sabor salgado mais acentuda do que a solução C. 04) As soluções B e C têm a mesma concentração. 08) A solução D tem o dobro de sal em relação à solução C. 16) A solução B contém 0,02 mol de íons. 04.10. (UEPG – PR) – Considere as seguintes soluções e suas respectivas concentrações. Sobre estas soluções, assinale o que for correto. I. Hidróxido de sódio 4 g/L II. Cloreto de cálcio 1 mol/L III. Glicose (C6H12O6) 9 g/L Dados: Na = 23,0 g/mol; H = 1,0 g/mol; O = 16 g/mol; Ca = 40,0 g/mol; Cℓ = 35,5 g/mol; C = 12,0 g/mol 01) A concentração da solução de hidróxido de sódio em mol/L é 0,1 mol/L. 02) Para preparar 250mL da solução de cloreto de cálcio 1 mol/L serão necessários, aproximadamente, 27,8 g deste. 04) A solução de glicose é menos concentrada que a solu- ção de cloreto de cálcio. 08) Todas as soluções são condutoras de eletricidade. 16) A solução mais concentrada dentre estas é a solução de cloreto de cálcio. Aprofundamento 04.11. (UEPG – PR) – A tabela a seguir apresenta a solubili- dade de várias substâncias em 100 g de água a 20 °C. Soluto Coeficiente de solubilidade em g/100 g de H2O em 20 °C NaCℓ 36,0 KCℓ 7,4 NaOH 109 Dados: Na = 23 g/mol, H = 1 g/mol, O = 16 g/mol, Cℓ = 35,5 g/mol e K = 39 g/mol. Densidade da água a 20°C é 1,0 g/mL Considerando essas informações, assinale o que for correto. 01) O sistema formado pela mistura de 10,0 g de cloreto de potássio e 100 g de água a 20°C é classificado como solução saturada com corpo de chão. 02) A solução saturada de NaCℓ possui a concentração de aproximadamente 6,15 mol/L a 20ºC. 04) Uma solução aquosa de NaOH contendo 109 g em um litro, pode ser classificada como saturada. 08) A 100 mL de uma solução saturada de hidróxido de só- dio foi adicionada 100 mL de água e a concentração da nova solução é 1090 g/L. 16) A temperatura não influencia a solubilidade das subs- tâncias, mas influencia a densidade dos líquidos. 04.12. (UNIFESP) – Um volume de 100 mL de solução aquosa de sulfato de ferro (II) passou por um processo de evaporação lento e completo, obtendo-se 2,78 g de cristais de FeSO4 . 7H2O. Dados (em g/mol): Fe = 56; S = 32; O = 16; H = 1. a) A solução aquosa de sulfato de ferro (II) é condutora de corrente elétrica? Justifique sua resposta. b) Calcule a quantidade de sal hidratado, em mol, obtido após a evaporação. Determine a concentração inicial de FeSO4 na solução, em mol/L, antes da evaporação. 30 Extensivo Terceirão 04.13. (MACK – SP) – Uma semana depois do rompimento de duas barragens na cidade de Mariana, na região central de Minas, foi divulgada uma primeira análise que com- provou alta concentração de metais pesados no rio Doce. Exames solicitados pelo SAAE (Serviço Autônomo de Água e Esgoto) de Baixo Guandu (ES) atestaram a presença de arsênio, chumbo, cromo, zinco, bário e manganês, entre outros, em níveis muito acima do recomendável. Entre os índices elevados estavam os de chumbo, com 1,035 mg . L-1, sendo que o recomendável é de 0,01 mg . L-1 e manganês, com 55mg . L-1, muito acima do 0,1 mg . L-1 adequado para tratamento da água. Considerando o volume total de 1 . 106m3, as quantidades em mols de chumbo e manganês existentes no rejeito, são da ordem de, respectivamente, Dados: massas molares (g . mol-1) Mn = 55 e Pb = 207. a) 1,035 . 109 e 5,5 . 107 b) 5,000 . 103 e 1,0 . 106 c) 1,035 . 106 e 5,5 . 104 d) 5,000 . 103 e 1,0 . 103 e) 1,035 . 103 e 5,5 . 101 04.14. (UERJ) – Os intervalos de tempo entre as doses dos medicamentos são calculados para garantir que a concen- tração plasmática do princípio ativo seja mantida entre um valor mínimo eficaz e um valor máximo seguro. Para um certo medicamento, o princípio ativo apresenta massa molar de 200 g/mol e sua concentração plasmática reduz-se à metade a cada 8 horas. O valor mínimo eficaz da concentração plasmá- tica é igual a 1 . 10-5 mol . L-1 e seu valor máximo seguro é de 9,5 . 10-5 mol . L-1. A concentração plasmática máxima atingida imediatamente após a ingestão da primeira dose é igual a 16mg . L-1. Nessas condições, o intervalo de tempo ideal, em horas, entre a ingestão da primeira e da segunda doses é de: a) 24 b) 12 c) 6 d) 3 04.15. (UNESP – SP) – A 20°C, a solubilidade do açúcar comum(C12H22O11; massa molar = 342 g/mol) em água é cerca de 2,0 kg/L, enquanto a do sal comum (NaCℓ; massa molar = 58,5 g/mol) é cerca de 0,35 kg/L. A comparação de iguais volumes de soluções saturadas dessas duas substâncias permite afirmar corretamente que, em relação à quantidade total em mol de íons na solução de sal, a quantidade total em mol de moléculas de soluto dissolvidas na solução de açúcar é, aproximadamente, a) a mesma. b) 6 vezes maior. c) 6 vezes menor. d) a metade. e) o triplo. 04.16. (UECE) – Estudantes de química da UECE prepara- ram uma solução 0,2 mol/L de uma substância de fórmula genérica M(OH)x dissolvendo 2,24 g do composto em 200 mL de solução. A fórmula do soluto é Dados (g . mol-1): Na = 23; O = 16; H = 1; K = 39; Ca = 40; Mg = 24. a) NaOH. b) KOH. c) Ca(OH)2. d) Mg(OH)2. Aula 04 31Química 1D 04.17. (ITA – SP) – Qual o valor da massa de sulfato de ferro III anidro (Fe2(SO4)3) que deve ser colocada em um balão volumétrico de 500mL de capacidade para se obter uma solução aquosa de 20 milimol/L em íons férrico após ser completado o volume do balão com água destilada? Dados (g . mol-1): Fe = 56, S = 32, O = 16 a) 1,5 g b) 2,0 g c) 3,0 g d) 4,0 g e) 8,0 g 04.18. (ACAFE – SC) – Em um tanque contém 15 000L de uma solução aquosa cuja concentração de íons nitrato é igual a 62 mg/L. Assinale a alternativa que contém o volume de uma soluçãode nitrato de alumínio, de concentração 0,5 mol/L, que contém a mesma quantidade (em mol) de íons nitrato encontrado no tanque. Dados: N: 14 g/mol; O: 16 g/mol. a) 30 L b) 10 L c) 5 L d) 7,5 L Desafio 04.19. (UNICAMP – SP) – Entre os produtos comerciais engarrafados, aquele cujo consumo mais tem aumentado é a água mineral. Simplificadamente, pode-se dizer que há dois tipos de água mineral: a gaseificada e a não gaseificada. A tabela abaixo traz informações simplificadas sobre a com- posição de uma água mineral engarrafada. ÍON QUANTIDADE hidrogenocarbonato 1,200 cálcio 0,310 magnésio 0,100 sódio 0,380 Lembrando: hidrogenocarbonato = HCO3 – Dados (em g/mol): H = 1, C = 12, O = 16, Ca = 40, Mg = 24, Na = 23. a) Na coluna relativa à quantidade não está especificada a respectiva unidade. Sabe-se, no entanto, que o total de cargas positivas na água é igual ao total de cargas negativas. Levando em conta essa informação e conside- rando que apenas os íons da tabela estejam presentes no produto, você escolheria, como unidade de quantidade, miligramas ou milimol? Justifique sua resposta. b) Levando em conta os dados da tabela e sua resposta ao item a, identifique o sal em maior concentração nessa amostra de água mineral, dando seu nome e fórmula. Justifique sua resposta. 32 Extensivo Terceirão 04.01. c 04.02. e 04.03. c 04.04. c 04.05. d 04.06. e 04.07. c 04.08. a 04.09. 30 (02 + 04 + 08 + 16) 04.10. 23 (01 + 02 + 04 + 16) 04.11. 03 ( 01 + 02) 04.12. a) Sim, composto iônico que gera íons em solução aquosa. b) 0,01 mol e 0,1mol/L 04.13. b 04.14. a 04.15. d 04.16. b Gabarito 04.17. b 04.18. b 04.19. a) A partir das cargas dos íons presentes na água mineral, vem: Total de cargas negativas = -1,200. Total de cargas positivas = 0,620 + 0,200 + 0,380 = +1,200. O total de cargas negativas é igual ao total de cargas positivas. Conclusão: milimol é a melhor escolha como unidade de quantidade. ÍON QUANTIDADE DE ÍONS HCO3 - 1,200 mmol Ca2+ 0,310 mmol Mg2+ 0,100 mmol Na+ 0,380 mmol b) NaHCO3 04.20. d 04.20. (UFRGS) – Apesar da pequena quantidade de oxigênio gasoso (O2) dissolvido na água, sua presença é essencial para a existência de vida aquática. Sabendo-se que na água de um lago há uma molécula de oxigênio (O2) para cada 0,2 milhões de moléculas de água e considerando-se que em 1 litro de água há 55,55 mols de moléculas de água, a concentração em mol L-1 do oxigênio na água desse lago será de a) 0,2 x 10-4. b) 5,0 x 10-4. c) 2,4 x 10-4. d) 2,8 x 10-4. e) 3,3 x 10-4.
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