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Química Física

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Considere as informações das substâncias.
Solução aquosa 0,1 mol/L
Substância
Fórmula molecular
Característica
Constante de ionização
I Ácido bórico
H3BO3
Ácido monoprótico
Ka – 10–9
II Procaína C5H15NO
Amina monobásica
Kb – 10–5
III Piridina C5H5N
Amina monobásica
Kb – 10–9
Devido aos baixos valores de suas constantes de ionização, nas soluções aquosas, as concentrações dos seus produtos de ionização são muito menores do que 0,1 mol/L.
Comparando-se os valores de pH das soluções aquosas 0,1 mol/L dessas substâncias, medidos sob as mesmas condições de temperatura, tem-se
a) pH I > pH II > pH III.
b) pH I < pH II < pH III.
c) pH I > pH II < pH III.
d) pH I < pH II = pH III.
e) pH I < pH II > pH III.
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Estudo Ativo Vol 4 - Ciências da Natureza-661-663
3 pág.

Estudo Ativo Vol 4 - Ciências da Natureza-661-663

Respostas

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A resposta correta é a letra a) pH I > pH II > pH III. Isso ocorre porque o ácido bórico (substância I) é um ácido fraco, com uma constante de ionização (Ka) muito baixa, o que significa que ele não se ioniza completamente em solução aquosa. Portanto, a concentração de íons H+ na solução é menor do que a concentração de íons OH-. Isso resulta em um pH mais alto. Por outro lado, a procaína (substância II) é uma amina fraca, com uma constante de basicidade (Kb) mais alta do que a constante de ionização do ácido bórico. Isso significa que a procaína se ioniza mais em solução aquosa, resultando em uma concentração mais alta de íons OH-. Isso resulta em um pH mais baixo. A piridina (substância III) também é uma amina fraca, mas sua constante de basicidade é menor do que a da procaína. Portanto, a concentração de íons OH- na solução é menor do que a da procaína, resultando em um pH mais alto do que o da procaína, mas mais baixo do que o do ácido bórico.

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Analise as afirmativas:
I. O uso da bioenergia representa uma alternativa sustentável ao uso de fontes não renováveis, que causam inúmeros impactos deletérios ao meio ambiente.
II. O bioetanol, o biodiesel, a biomassa e o gás natural são produzidos a partir da bioenergia.
III. O uso de combustíveis provenientes da bioenergia reduz a emissão de gases como o dióxido de carbono (CO2(g)), um dos responsáveis do efeito estufa.
IV. Uma amostra de água de chuva com concentração de íons OH- igual a 10-5 mol/L é classificada como uma solução ácida.
Está incorreto o que se afirma apenas em:
a) I, II e III.
b) II.
c) V.
d) III e IV.
e) II e IV.

A curcumina, substância presente no açafrão, pode ser utilizada como um indicador de pH, pois apresenta uma coloração amarela em solução acida (pH < 7,4) e uma coloração vermelha em solução básica (pH > 8,6). Considere o quadro abaixo:
Material Concentração de íons H+ (mol/L)
limão 10–2
tomate 10–4
água de torneira 10–7
sabonete líquido 10–10
água de cal 10–12
Apresentarão cor vermelha com esse indicador, dentre os materiais do quadro, APENAS
a) limão e tomate.
b) água de torneira e água de cal.
c) sabonete líquido e água de cal.
d) limão, tomate e água de torneira.
e) água de torneira, sabonete líquido e água de cal.

Sob temperatura de 25 °C e condições apropriadas, uma determinada célula voltaica a [H+] medida foi de 6,0⋅10-6 mol/L.
Dado: log6 = 0,78
Assinale a alternativa que contém o valor do pH desse sistema.
a) 6,00
b) 5,22
c) 3,66
d) 7,80

O controle de pH para a manutenção da qualidade da água de uma piscina é essencial, pois quando a água fica muito ácida ou muito básica pode ocorrer irritação dos olhos e das mucosas, além de ressecamento da pele e dos cabelos.
Considere o produto iônico da água (kw) a 25 °C igual a 1 . 10-14 (mol/L). A análise de uma amostra de água de uma piscina a 25 °C encontrou uma concentração de íons OH- igual a 1 . 10-10,8 mol/L. Nessas condições, a água dessa piscina está
b) básica e o pH < 7.
c) neutra e o pH = 7.
d) ácida e o pOH = 3,2.
e) ácida e o pH = 3,2.

Uma amostra de água mineral natural a 25 °C foi testada com três indicadores ácido-base. Os resultados desse teste estão indicados na última coluna da tabela.
Indicador
Viragem de cor do indicador
Intervalo de pH de viragem de cor
Cor apresentada pela amostra de água mineral
Vermelho neutro Vermelho-azulado para amarelo-alaranjado 6,8 a 8,0 Amarelo-alaranjado
Amarelo de alizarina Amarelo-claro para amarelo-acastanhado 10,0 a 12,1 Amarelo-claro
Púrpura de m-cresol Amarelo para púrpura 7,4 a 9,0 Púrpura
Analisando as informações da tabela e sabendo que o produto iônico da água a 25 °C, Kw, é igual a 1 . 10-14, a concentração de íons OH-(aq) nessa água mineral, em mol/L, está entre
a) 1 . 10-9 e 1 . 10-8.
b) 1 . 10-10 e 1 . 10-9.
c) 1 . 10-5 e 1 . 10-4.
d) 1 . 10-6 e 1 . 10-5.
e) 1 . 10-12 e 1 . 10-10.

Um aluno do Ensino Médio preparou duas soluções ácidas. Uma de HCl com pH igual a 4,0 e outra de HNO3 com pH igual a 5,0. Ele misturou em um frasco béquer 10,0 mL de cada solução e, em seguida, mediu o pH da solução resultante. A respeito do pH obtido, é CORRETO afirmar.
a) A concentração final de H+ obtida é 5,5 . 10-5 mol⋅L-1.
b) A concentração final de H+ obtida é 5,5 . 10-4 mol⋅L-1.
c) Como os volumes são iguais, o pH final é igual a 4,5.
d) Como o HCl é um ácido fraco, a concentração final de H+ é 1,0 . 10-5 mol⋅L-1.
e) Como a concentração de H+ no HNO3 é pequena, o pH final é igual a 4,0.

Quando cianeto de hidrogênio, um gás extremamente tóxico, é borbulhado em água, ocorre a produção de uma solução aquosa de ácido cianídrico, que se ioniza conforme a equação:
HCN(aq)⇄ H+(aq) + CN-(aq)
Uma solução aquosa 0,2 mol/L de ácido cianídrico apresenta pH = 5 na temperatura de 25 °C. A partir desse dado, pode-se estimar o valor da constante Ka desse ácido nessa temperatura.
Esse valor é, aproximadamente,
a) 1 . 10-10.
b) 2 . 10-1.
c) 5 . 10-10.
d) 2 . 10-5.
e) 5 . 10-1.

A constante de ionização da água (Kw), o potencial hidrogeniônico (pH) e o potencial hidroxiliônico (pOH) são medidas importantes para cálculos que envolvem equilíbrio químico em soluções ácidas e básicas, bem como na determinação da concentração dos íons H + e OH- das soluções.
Em uma solução de uma substância A, de concentração 1.0 M e Kb = 4.0 . 10-6, o pH e a [OH-], são respectivamente:
Dado: log2 = 0,3010.
a) 2.70 e 4.0 . 10-3 M
b) 10.30 e 4.0 . 10-3 M
c) 11.0 e 7.0 . 10-7 M
d) 2.40 e 7.0 . 10-7 M
e) 11.30 e 2.0 . 10-3 M

Usando apenas um desses indicadores para diferenciar as soluções aquosas X e Y e considerando que a temperatura é de 25 °C, o indicador que o aluno deverá escolher para a identificação correta é: Dado: Produto iônico da água (25 °C) = 1,0⋅10-14.

a) 1.
b) 2.
c) 3.
d) 4.
e) 5

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