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StuDocu is not sponsored or endorsed by any college or university Lista 1 Eq Acido Base Fundamentos de Química Analítica (Universidade Federal de Minas Gerais) StuDocu is not sponsored or endorsed by any college or university Lista 1 Eq Acido Base Fundamentos de Química Analítica (Universidade Federal de Minas Gerais) Downloaded by Adriel Ferreira Cardoso (petersonvas1991@gmail.com) lOMoARcPSD|8877000 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=lista-1-eq-acido-base https://www.studocu.com/pt-br/document/universidade-federal-de-minas-gerais/fundamentos-de-quimica-analitica/assignments/lista-1-eq-acido-base/4491323/view?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=lista-1-eq-acido-base https://www.studocu.com/pt-br/course/universidade-federal-de-minas-gerais/fundamentos-de-quimica-analitica/3634587?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=lista-1-eq-acido-base https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=lista-1-eq-acido-base https://www.studocu.com/pt-br/document/universidade-federal-de-minas-gerais/fundamentos-de-quimica-analitica/assignments/lista-1-eq-acido-base/4491323/view?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=lista-1-eq-acido-base https://www.studocu.com/pt-br/course/universidade-federal-de-minas-gerais/fundamentos-de-quimica-analitica/3634587?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=lista-1-eq-acido-base LISTA DE EXERCÍCIOS 1 – Equilíbrio Ácido-Base 1) Escreva a equação da reação que se passa quando o íon cianeto (CN-) recebe um próton da água para formar o ácido cianídrico (lembre-se que este ácido é muito venenoso). O CN- é ácido ou base de Bronsted-Lowry? Por quê? 2) Sabendo-se que o íon bissulfato (HSO4 -) é um ácido mais forte do que o HCN, responda qual é a base mais forte, o íon cianeto ou o íon sulfato. 3) A seguir são mostradas as equações de ionização para três bases fracas e suas respectivas constantes de ionização: NH3 + H2O = NH4 + + OH- Kb = 1,8 . 10 -5 C5H5N + H2O = C5H5NH + + OH- Kb = 1,5 . 10 -9 N2H4 + H2O = N2H5 + + OH- Kb = 2,2 . 10 -7 a) Qual a base mais forte? Qual a mais fraca? b) Qual o ácido conjugado da piridina (C5H5N)? c) Que base tem o ácido conjugado mais forte? Que base tem o ácido conjugado mais fraco? 4) A seguir são mostradas as equações de ionização para três ácidos fracos e suas respectivas constantes de ionização: HF + H2O = H3O + + F- Ka = 7,2 . 10 -4 NH4 + + H2O = H3O + + NH3 Ka = 5,6 . 10 -10 CH3CO2H + H2O = H3O + + CH3CO2 - Ka = 1,8 . 10 -5 a) Qual o ácido mais forte? Qual o mais fraco? b) Qual a base conjugada do ácido fluorídrico (HF)? c) Que ácido tem a base conjugada mais forte? Que ácido tem a base conjugada mais fraca? 5) Qual o pH de uma solução de Sr(OH)2 0.0015 mol/L? 6) Qual a [H+] em uma solução 2,3 . 10-4 em NaOH? E qual a [H+] em uma solução 2,2 . 10-7 em OH-? 7) Uma solução aquosa contém 0,700 g de NaOH dissolvidos em 500 mL de água. Qual o seu pH? MNaOH = 40 g/mol 8) Você sabia que o pH da água do mar é básico? Uma amostra de água do mar foi coletada na praia do Embaré, em Santos. O pH desta amostra foi determinado como sendo 8,30. Quais as [H+] e [OH-] nesta amostra? Quantas vezes a [OH-] é maior do que a [H+] nesta amostra? 9) O pH do refrigerante “Maça-Mogi Diet” é 4,32 a 25 oC. Quais as [H+] e [OH-] neste refrigerante? 10) (Exame de seleção p/ o Mestrado – IQ/UNESP/Ararquara – 2000) A questão abaixo foi retirada do vestibular UNESP deste ano. Ele foi motivo de alguma discussão com propostas inclusive para sua anulação. Qual é o problema com a questão? “Admita que café tem pH=5,0 e o leite tem pH=6,0. Sabendo que pH = -log[H+] e que pH + pOH =14, calcule: a) a concentração de OH- no café; b) a concentração de H+, em mol/L, em uma “média” de café com leite que contém 100 mL de cada bebida;” 11) A anilina, C6H5NH2, famosa pelo seu uso como corante, é uma base fraca, cujo valor de Kb é igual a 4,0 . 10 -10. Qual o valor de Ka para o ácido conjugado da anilina? Escreva a equação química em que o íon anilínio atua como ácido de Bronsted em água. 12) O ácido acético (CH3CO2H) é um ácido fraco. É interessante comparar a força deste ácido com a dos ácidos que têm os átomos de H do grupo CH3 substituídos por Cl. Veja a tabela a seguir. Ácido Ka CH3CO2H 1,8 . 10 -5 ClCH2CO2H 1,4 . 10 -3 Cl2CHCO2H 3,3 . 10 -2 Cl3CCO2H 2,0 . 10 -1 13) O ácido lático é um ácido monoprótico que ocorre naturalmente no leite azedo e é produzido no metabolismo humano. Uma solução de ácido lático (CH3CHOHCO2H) 0,10 mol/L tem o pH igual a 2,43. Qual o valor de Ka deste ácido? 14) O ácido benzóico (C6H5COOH) pode ocorrer livre ou combinado na natureza. Por exemplo, muitos frutos como morango, framboesa e amora contêm este ácido em até 0,05 % de seu peso. O benzoato de sódio, sal derivado deste ácido, é usado como conservante em bebidas e refrigerantes. Calcule o pH de uma solução de ácido benzóico 0,020 mol/L, sabendo que o valor de Ka é igual a 6,3 . 10 -5. a) Qual a tendência da força do ácido que se observa à medida que aumenta o número de átomos de H substituídos pelo Cl? Qual o motivo desta tendência? b) Imagine soluções em água 0,1 mol/L de cada um dos ácidos citados ao lado. Qual delas teria o maior pH? E qual o menor? Downloaded by Adriel Ferreira Cardoso (petersonvas1991@gmail.com) lOMoARcPSD|8877000 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=lista-1-eq-acido-base 15) Quando você leva uma picada de formiga, o inchaço e a coceira são provocados pelo ácido fórmico (HCOOH). Ele foi obtido pela primeira vez em 1670 como produto da destilação de um extrato de formigas (formiga em latim = formica). O ácido é moderadamente fraco, com Ka = 1,8 . 10 -4. Qual o pH de uma solução 0,0010 mol/L deste ácido? Qual a concentração que restou de ácido fórmico não ionizado no equilíbrio? (Dica: neste caso, a ionização do ácido fraco não deve ser desprezada) 16) A piridina (C6H5N) é uma base fraca que foi descoberta no alcatrão da hulha em 1846. O seu Kb é igual a 1,5 . 10-9. Qual o pH de uma solução de piridina 0,010 mol/L em água? 17) O pH de uma solução de cianato de hidrogênio (HOCN) 0,015 mol/L é 2,67. a) Qual a [H+] na solução? b) Qual a constante de ionização, Ka, deste ácido? c) Este ácido é forte, moderadamente fraco (Ka da ordem de 10 -5) ou muito fraco (Ka da ordem de 10 -10)? 18) A constante de ionização de um ácido hipotético muito fraco, HA, é 4,0 . 10-9. Calcule as concentrações de H+, A- e HA em uma solução 0,040 mol/L deste ácido. 19) A base fraca metilamaina, CH3NH2, tem Kb = 5,0 . 10 -4. Calcule o pH e o pOH de uma solução 0,25 mol/L de metilamina em água. 20) Sabendo que Ka = 1,8 . 10 -5 para o ácido acético (CH3COOH), a 25 oC, calcule o pH de uma solução onde este ácido está 3 % dissociado. 21) Sabendo que a constante de ionização do ácido hipocloroso é 3,0 . 10-8, calcule as concentrações de H3O + e OH- em uma solução 0,010 mol/L de hipoclorito (OCl-). Perceba que o hipoclorito atua como uma base. 22) O ácido perclórico (HClO4), dissolvido em ácido sulfúrico 100 %, tem comportamento ácido. a) Escreva a equação química que mostra a transferência de um próton do HClO4 para o H2SO4. b) Pode o ácido sulfúrico atuar como uma base? 23) Em um laboratório, foram preparadas três soluções (A, B e C) de NaCl, todas na mesma concentração. Você ficou sabendo que uma das soluções foi contaminada com fluoreto de sódio, outra foi contaminada com cloreto de amônio e que a terceira está pura. Você dispõe de um papel indicador universal, cuja escalaindica: meio ácido → laranja; meio neutro → amarelo; meio básico → verde Ao ser colocado em contato com a solução A, o papel ficou amarelo, com a solução B, verde, e com a solução C, laranja. Responda qual das soluções é a pura, qual foi contaminada com NaF e qual foi contaminada com NH4Cl? Justifique as suas respostas. 24) Ordene as seguintes soluções 0,1 mol/L em ordem crescente de pH: NaCl, NaCN, NH4Cl, KOH e HClO4. Justifique. 25) Calcule a [H+] e o pH de uma solução de cloreto de amônio (NH4Cl) 0,20 mol/L. Dado: KaNH4+= 5,6 .10 -10 26) O cianeto de sódio é o sal do ácido fraco HCN. Calcule as concentrações de H3O +, OH-, HCN e Na+ em uma solução preparada pela dissolução de 10,8 g de NaCN em 500 mL de água pura, a 25 oC. Dado: KbCN-= 2,5 . 10 -5 27) A sacarina (HC7H4NO3S) é um ácido fraco, cuja Ka é igual a 2,1 . 10 -12, a 25 oC. O sal da sacarina, sacareto de sódio (Na HC7H4NO3S), também conhecido como sacarina sódica, é usado em adoçantes dietéticos. a) Qual o Kb do íon sacareto? b) Qual o pH de uma solução de sacareto de sódio 0,10 mol/L, a 25 oC? 28) O que são ácidos polipróticos? Que aproximação geralmente pode ser feita no cálculo do pH de uma solução de um ácido poliprótico? 29) Escreva as equações que mostram ser o ácido fosfórico um ácido poliprótico. 30) O ácido sulfuroso (H2SO3) é um ácido fraco capaz de ceder íons H +. a) Qual o pH de uma solução de H2SO3 0,45 mol/L? b) Qual a concentração do íon sulfito (SO3 2-) nesta mesma solução? 31) Dadas as constantes de ionização para os seguintes ácidos fracos: Ácido Fórmula Ka íon bissulfato HSO4 - 1,2 . 10-2 ácido fluorídrico HF 7,2 . 10-4 ácido azotídrico HN3 1,9 . 10 -5 ácido hipobromoso HOBr 2,5 . 10-9 fenol C6H5OH 1,3 . 10 -10 Pergunta-se qual das bases a seguir é a mais forte. a) SO4 2- b) F- c) N3 - d) OBr- e) C6H5O - Downloaded by Adriel Ferreira Cardoso (petersonvas1991@gmail.com) lOMoARcPSD|8877000 32) Quando o HF é dissolvido em água, ocorre o seguinte equilíbrio: HF + H2O = H3O + + F- O valor da constante de ionização para o HF (mostrado na tabela acima) pode ser alterado de que forma? a) pela adição de íons H+ b) pela adição de íons F- c) pela adição de HF d) pelo aumento da temperatura e) não pode ser alterado de nenhuma maneira 33) Qual o pH de uma solução de KOH 1,0 . 10-8 mol/L? a) 8,00 b) 7,02 c) 7,00 d) 6,98 e) 6,00 34) No cálculo do pH de uma solução 1,0 . 10-3 mol/L de ácido nitroso (HNO2), cuja constante Ka é igual a 4,5 . 10 -4, qual ou quais das seguintes aproximações podem ser admitidas? I) a [H+] proveniente da auto-ionização da água é desprezível em relação à [H+] proveniente da ionização do ácido. II) a [H+] proveniente da ionização do HNO2 é desprezível em relação à [HNO2] que permanece não ionizada após atingido o equilíbrio. III) a [H+] proveniente da ionização do ácido é igual à [HNO2] inicial. a) I b) II c) III d) I e II e) I e III 35) Dadas as constantes de ionização para as seguintes bases fracas: Base Fórmula Kb íon cianeto CN- 2,5 . 10-5 íon hipoclorito ClO- 2,9 . 10-7 amônia NH3 1,8 . 10 -5 dimetilamina (CH3)2NH 7,4 . 10 -4 piridina C5H5N 1,5 . 10 -9 36) Sabendo-se o valor de Kb para o NH3 (dado no exercício anterior) e o valor de Ka para o ácido acético (CH3COOH), que é igual a 1,8 . 10 -5, pode-se afirmar que os sais NH4Cl, NaCH3COO, NH4CH3COO e NaCl, quando dissolvidos em água, produzem soluções, respectivamente: a) básica, ácida, ácida e neutra b) básica, ácida, neutra e neutra c) básica, ácida, básica e neutra d) ácida, básica, ácida e neutra e) ácida, básica, neutra e neutra 37) No cálculo do pH de qual das soluções a seguir, NÃO pode ser feita a aproximação de que a quantidade de ácido ionizada é desprezível em relação à quantidade de ácido que permanece não ionizada? a) Solução 0,1 mol/L de ácido fluorídrico, cujo Ka é igual a 7,2 . 10 -4 b) Solução 0,01 mol/L de ácido acético, cujo Ka é igual a 1,8 . 10 -5 c) Solução 0,001 mol/L de ácido ciânico, cujo Ka é igual a 3,5 . 10 -4 d) Solução 0,0001 mol/L de ácido cianídrico, cujo Ka é igual a 4,0 . 10 -10 e) Solução 0,2 mol/L de ácido fórmico, cujo Ka é igual a 1,8 . 10 -4 Pergunta-se: qual das seqüências abaixo representa corretamente a ordem crescente de acidez? a) HCN < HClO < NH4 + < (CH3)2NH2 + < C5H5NH + b) C5H5NH + < (CH3)2NH2 + < NH4 + < HClO < HCN c) C5H5NH + < HClO < HCN < NH4 + < (CH3)2NH2 + d) (CH3)2NH2 + < NH4 + < HCN < HClO < C5H5NH + e) (CH3)2NH2 + < HCN < NH4 + < HClO < C5H5NH + Downloaded by Adriel Ferreira Cardoso (petersonvas1991@gmail.com) lOMoARcPSD|8877000 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=lista-1-eq-acido-base 38) Como qualquer constante de equilíbrio, a constante de auto-ionização da água (Kw) varia com a temperatura. O valor de 1,0 . 10-14, normalmente usado, se refere à temperatura de 25 oC. Com o aumento da temperatura, aumenta o valor de Kw. Desta forma, a 45 oC, o valor de Kw é aproximadamente igual a 4 . 10 -14. Nesta temperatura, qual seria o pH de uma solução aquosa neutra? a) 6,1 b) 6,4 c) 6,7 d) 7,0 e) 7,6 39) Ácidos polipróticos são ácidos que possuem mais de um próton (H+) ionizável. Um exemplo de ácido poliprótico é o ácido sulfuroso, cujas equações de ionização são mostradas a seguir: H2SO3 = H + + HSO3 - K1 HSO3 - = H+ + SO3 2- K2 Sobre os valores das constantes de equilíbrio, K1 e K2, é correto afirmar que: a) K1 é ligeiramente maior que K2 b) K1 é ligeiramente menor que K2 c) K1 é muito maior que K2 d) K1 é muito menor que K2 e) Não é possível fazer uma afirmação genérica, pois K1 pode ser menor ou maior que K2, dependendo de cada ácido poliprótico 40) (Provão 2001) São listados a seguir valores de pKa de algumas espécies químicas em solução aquosa a 25 oC. A espécie de maior acidez é o Espécie pKa a) cianeto de hidrogênio 9,31 b) sulfeto de hidrogênio 7,04 c) ácido hipobromoso 8,69 d) ácido lático 3,86 e) íon trietilâmonio 10,76 41) (Provão 2001) Preparam-se soluções dos eletrólitos abaixo em água. A solução que, por hidrólise, terá pH alcalino é a de a) ácido oxálico b) ácido nítrico c) oxalato de sódio d) nitrato de sódio e) hidróxido de sódio 42) (Provão 2001) Considere os seguintes Ácidos de Brönsted-Lowry: NH3, HSO4 - e [Fe(H2O)6] 3+. Suas bases conjugadas são, respectivamente, a) NH2 -, H2SO4 e [Fe(H2O)5OH] 2+ b) NH2 -, SO4 2- e [Fe(H2O)5OH] 2+ c) NH4 +, SO4 2- e [Fe(H2O)6H] 2+ d) NH4 +, H2SO4 e [Fe(H2O)6H] 2+ e) NH4 +, H2SO4 e [Fe(H2O)5OH] 2+ Downloaded by Adriel Ferreira Cardoso (petersonvas1991@gmail.com) lOMoARcPSD|8877000 RESPOSTAS 1) CN- + H2O = HCN + OH -. O CN- é uma base de Bronsted, pois recebe um próton. 2) O íon CN- é uma base mais forte do que o íon SO4 2-. 3) a) base + forte: NH3; base + fraca: C5H5N. b) C5H5NH + c) C5H5N; NH3 4) a) ácido + forte: HF; ácido + fraco: NH4 + b) F- c) NH4 +; HF 5) pH = 11,48 6) [H+] = 4,3 . 10-11 mol/L; [H+] = 4,5 . 10-8 mol/L 7) 12,54 8) [H+] = 5,0 . 10-9 mol/L ; [OH-] = 2,0 . 10-6 mol/L; 400 vezes 9) [H+] = 4,8 . 10-5 mol/L; [OH-] = 2,1 . 10-10 mol/L 10) Para ser discutida em classe 11) Ka = 2,5 . 10 -5; C6H5NH3 + + H2O = H3O + + C6H5NH2 12) a) A força do ácido aumenta à medida que aumenta o número de átomos de Cl que substituem os átomos de H no grupo CH3. Quanto maior for o número de átomos de Cl, maior será a atração dos elétrons da ligação para estes átomos eletronegativos. Esta atração diminui a força da ligação O–H, tornando este átomo de H mais facilmente ionizável. b) maior pH: solução de CH3CO2H; menor pH: solução de Cl3CCO2H 13) 1,4 . 10-4 14) 2,96 15) pH = 3,47; [HCOOH] = 7 . 10-4 mol/L 16) pH = 8,59 17) a) 2,1 . 10-3 mol/L; b) Ka = 3,6 . 10 -4 c) moderadamente fraco 18) [H+] = [A-] = 1,3 . 10-5 mol/L;[HA] = 0,040 mol/L 19) pOH = 1,96 e pH = 12,04 20) pH = 3,2 21) [H3O +] = 1,7 . 10-10 mol/L; [OH-] = 5,74 . 10-5 mol/L 22) a) HClO4 + H2SO4 = ClO4 - + H3SO4 + b) Sim, mas somente em um caso extremo como este, no qual um ácido ainda mais forte foi dissolvido em H2SO4. Neste caso, o ácido sulfúrico recebeu um próton e atuou como uma base de Bronsted. 23) Pense no tipo de hidrólise que cada sal pode sofrer. 24) Novamente a hidrólise. 25) [H3O +] = 1,1 . 10-5 mol/L; pH = 4,98 26) [OH-] = [HCN] = 3,3 . 10-3 mol/L; [Na+] = 0,441 mol/L; [H+] = 3,0 . 10-12 mol/L 27) a) Kb = 4,76 . 10 -3 b) pH = 12,29 28) ... 29) ... 30) a) pH = 1,17 b) [SO3 2-] = 6,2 . 10-8 mol/L 31) e 32) d 33) b 34) a 35) e 36) e 37) c 38) c 39) c 40) d 41) c 42) b Downloaded by Adriel Ferreira Cardoso (petersonvas1991@gmail.com) lOMoARcPSD|8877000 https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=lista-1-eq-acido-base
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