IIIII MISTURA DE SOLUÇÕES IIIII
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SOLUÇÕES – Mistura
Anotar a hora. Para cada questão, ler a resolução e
escrever com caneta nas paginas da esquerda. Sempre escrever a fórmula.
Sempre fazer a representação gráfica. Resolver passo a passo.
Preferentemente resolver primeiro todas de uma coluna, que são mais simples, daí prosseguir com as questões de uma coluna e meia.
Prosseguir até o final sem interrupção resolvendo as longas de, duas colunas. Anotar a hora de finalização.
Seu o objetivo deve ser 20 questões / hora, ou 40 em duas horas Atingiu? Sim?
Ótimo, Parabéns,
Você venceu. .
FAÇA a revisão de todas as questões deste livreto na sequência. . USE CANETA DE OUTRA COR.- Controle o tempo total.
Os colégios e cursos que adotam este método conseguem maior quantidade de alunos aprovados nos vestibulares.
Nas provas mensais os professores devem adotar estas e outras questões de vestibulares do mesmo capítulo (10 questões por exemplo), condicionando que o aluno
sempre “justifique sua resposta”. _____
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Unirio-RJ) Misturando-se 25,0 mL de uma solução 0,50 mol/L de KOH(aq) com 35,0 mL de solução 0,30 mol/L de KOH(aq) e 10,0 mL de so- lução 0,25 mol/L de KOH(aq), resulta uma solução cuja concentração em quantidade de matéria, admitindo-se a aditividade de volume, é aproximada–mente igual a: a) 0,24 b) 0,36 c) 0,42 d) 0,50 e) 0,72
IIIIIIII R E S O L U Ç Ã O IIIIIIII Volume da solução final Vfinal = 25,0 + 35,0 + 10,0 Vf = 70 mL Vf = 0,07 L (Lembre-se de que 1000 mL = 1 L) Cálculo da quantidade de matéria de KOH(aq) em cada solução: • Solução de KOH(aq) 0,50 mol/L, volume 25,0 mL ou 0,025 L 0,50 mol de KOH 1 L de solução x 0,025 L de solução x = 0,025 L ∙ 0,50 mol 1 L V x = 0,0125 mol de KOH • Solução de KOH(aq) 0,30 mol/L, volume 35,0 mL ou 0,035 L 0,30 mol de KOH 1 L de solução
y 0,035 L de solução y = 0,035 L ∙ 0,30 mol 1 L V y = 0,0105 mol de KOH • Solução de KOH(aq) 0,25 mol/L, volume 10,0 mL ou 0,010 L 0,25 mol de KOH 1 L de solução z 0,010 L de solução z = 0,010 L ∙ 0,25 mol 1 L V z = 0,0025 mol de KOH Quantidade de matéria total n = 0,0125 + 0,0105 + 0,0025 n = 0,0255 mol Cálculo da concentração em quantidade de matéria de KOH(aq) na solução resultante: 0,0255 mol de KOH 0,07 L de solução w 1 L de solução w = 1 L ∙ 0,0255 mol 0,07 L V
w ≃ 0,36 mol de KOH/L Alternativa B. Opção ( B )
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9. (UFS-SE) “Para obter 600 mL de solução 0,20 mol/L de NaOH, podem-se misturar 400 mL de solução X mol/L de NaOH com Y mL de solução 0,40 mol/L da mesma base.” Essa afirmação fica correta quando X e Y são substituídos, respectivamente, por: a ) 0,10 e 600 b) 0,10 e 400 c) 0,10 e 200 d) 0,20 e 400 e) 0,20 e 200
IIIIIIII R E S O L U Ç Ã O IIIIIIII Y + 400 = 600 Y = 200 mL Mr . Vr = M1 . V1 + M2 . V2 0,2 . 0,6 = X . 0,4 + 0,4 . 0,2 X = 0,1 mol/L Opção ( C )
10. (UFRJ) Misturando-se 100 mL de solução aquosa 0,1 mol/L de KCℓ com 100 mL de solução aquosa 0,1 mol/L de MgCℓ2, as concentrações de íons K
1+, Mg
2+ e Cℓ
1–
na solução resultante serão, respectiva–mente: a) 0,05 mol/L; 0,005 mol/L e 0,1 mol/L. b) 0,04 mol/L; 0,04 mol/L e 0,12 mol/L. c) 0,05 mol/L; 0,05 mol/L e 0,2 mol/L. d) 0,1 mol/L; 0,15 mol/L e 0,2 mol/L. e) 0,05 mol/L; 0,05 mol/L e 0,15 mol/L.
IIIIIIII R E S O L U Ç Ã O IIIIIIII Nº de mols na solução de inicial de KCl: KCℓ = 0,1 x 0,1 = 0,01 mol K¹+ = 0,01 mol Cℓl¹- = 0,01 mol Nº de mols na solução de inicial de MgCℓ2: MgCℓ2 = 0,1 x 0,1 MgCℓ2 = 0,01 mol Mg²+ = 0,01 mol Cl¹- = 0,02 mol
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(há dois cloros no MgCℓ2) No volume final de 200 mL = 0,2 L tem-se: K¹+ = 0,01 mol Mg²+ = 0,01 mol Cl¹- = 0,01 + 0,02 = 0,03 mol Concentrações dos íons na solução resultante: Valor em colchete significa cnscentração em mol/litro [K¹+] = 0,01 / 0,2 [K¹+] = 0,05 mol/L [Mg²+] = 0,01 / 0,2 [Mg²+] = 0,05 mol/L [Cl¹-] = 0,03 / 0,2 [Cl¹-]= 0,15 mol/L
109Capítulo 7 • Mistura de soluções 12. (Vunesp-SP) O eletrólito empregado em baterias de automóvel é uma solução aquosa de ácido sulfúrico. Uma amostra de 7,50 mL da solução de uma bateria requer 40,0 mL de hidróxido de sódio 0,75 mol/L para sua neutralização completa. Calcule a concentração em quantidade de matéria do ácido na solução da bateria.
IIIIIIII R E S O L U Ç Ã O IIIIIIII
2 NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2 H2O
2 mol NaOH 1 mol H2SO4
0,3 x x = 0,015 mol H2SO4
0,015 mol 7,50 mL
y 1000 mL y = 2 mol Molaridade = n/V M = 2 mol/L
ou M = 2 molar
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14. (UFF-RJ) O fenômeno da chuva ácida acontece quando existem poluentes, derivados de óxidos de nitrogênio e de enxofre, misturados nas gotículas de água que formam as nuvens. Dentre os sérios problemas que podem acontecer em decorrência dessa poluição está a ação dos ácidos sobre as estruturas de ferro, cimento, mármore, etc. Uma das reações que representam essa ação é:
CaCO3(aq) + H2SO4(aq) (CaSO4(aq) + H2O(L) + CO2(g) O volume de ácido sulfúrico 0,50 mol/L que pode reagir com 25,0 g de carbonato de cálcio, nessa reação, é: a) 50 mL b) 100 mL c) 200 mL d) 500 mL e) 800 mL
IIIIIIII R E S O L U Ç Ã O IIIIIIII
CaCO3 + H2SO4 CaSO4 + H2O + CO2
1 mol 1 mol 1 mol 1mol 1mol Massa Molar do CaCO3 = 100 g/mol
100 g 1 mol
25 n n = 0,25 mol de CaCO3
0,25 mol CaCO3 reage com 0,25 mol de H2SO4 M = n
V 0,5 = 0,25 V V = 0,5 Litro V = 500 mL Opção ( D )
Seja o(a) melhor da turma AGORA Seja universitário(a) EM BREVE
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17. (Ufop-MG) O bicarbonato de sódio frequentemente é usado como antiácido estomacal. Considerando que o suco gástrico contenha cerca de 250,0 mL de solução de HCℓ 0,1 mol/L, conclui-se que a massa, em gramas, de NaHCO3 necessária para neutralizar o ácido clorídrico existente no suco gástrico é: Dados: 1mol HCL = 36,5g a) 1,2 b) 1,4 c) 1,8 d) 2,1 e) 2,6
X IIIIIIII R E S O L U Ç Ã O IIIIIIII
NaHCO3 + HCℓ NaCℓ + H2O + CO2
1mol 1 mol 1mol 1mol 1mol É preciso ter quantidades iguais de NaHCO3 e HCl para que haja a neutralização total. Quantidade de matéria Quantidade de mols
1000 ml HCℓ 0,1 mol
250 x 1000 x = 250 . 0,1 1000 x = 25 x = 25 . 1000
x = 0,025 mol Se são necessárias quantidades iguais de NaHCO3 e HCℓ , a quantidade de NaHCO3 necessária é também de 0,025 mol. Como a massa molar do NaHCO3 é 84g/mol, isso quer dizer que 1 mol deste sal tem massa de 84g. Assim, a massa de 0,025 mol é:
1 mol 84g
0,025 x x = 0,025 . 84 x = 2,1g de NaHCO3. Opção ( D
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UnB-DF) Para sua completa neutralização, uma amostra de vinagre de 5,0 mL consumiu 25 mL de uma solução que contém 0,20 mol/L de NaOH. Supondo que o único componente ácido do vinagre seja o ácido acético, CH3COOH, calcule a massa (em gramas) do ácido contido
1 NaOH(aq) + 1 CH3COOH(aq)
(1 CH3COONa(aq) + 1 H2O(L) 1 mol 1 mol 1 mol 1 mol 1 ∙ 40 g 1 ∙ 60 g 1 ∙ 82 g 1 ∙ 18 g Massa de NaOH que havia no volume de solução que reagiu totalmente com o ácido acético do vinagre.
0,20 mol de NaOH 1 L de solução
x 0,025 x = 0,025 ∙ 0,20 V = 0,005 mol de NaOH
1 mol de NaOH 40g de NaOH
0,005 mol de NaOH y y = 0,005 mol ∙ 40 g y = 0,2 g de NaOH
Massa de ácido acético que reagiu com a massa de 0,2 g de NaOH.
40g de NaOH 60 g de CH3COOH
0,2 z z = 0,2 ∙ 60 40 z = 0,3 g de CH3COOH Massa de ácido acético em 1 L de vinagre, o que nos fornece a concentração em g/L de CH3COOH na solução.
0,3 g de CH3COOH 0,005 L de CH3COOH (5 mL)
w 1 w = 1 ∙ 0,3 0,005 w = 60 g de CH3COOH Concluí–se também que a concentração em massa de ácido acético no vinagre é igual a 60 g/L Como a massa molar dessa
substância = 60 g/mol,
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Concentração em quantidade de matéria desse vinagre = 1 mol/L.
VPPLuyanne VPPAnnaElisa Este arquivo foi disponibilizado exclusivamente para Luyanne – Colégio Militar 2016 Anna Elisa –Colégio Militar 2016 Não repasse este arquivo para outros estudantes.
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20. (UFPB) Uma massa igual a 4,0 g de uma base impura (40 g/mol) foi colocada em um balão de 100 mL. Em seguida, adicionou-se água destilada até completar o volume de 100 mL. Na titulação de 25 mL dessa solução, foram gastos 20 mL de solução de um ácido de concentração 0,50 mol/L . Sabendo-se que as impurezas da base não reagem com o ácido e que a proporção de ácido com relação à base é de 1 mol para 2 mol, qual a porcentagem de pureza da base titulada? a) 85% b) 60% c) 70% d) 50% e) 80%
IIIIIIII R E S O L U Ç Ã O IIIIIIII Massa molar no NaOH = 40 g / mol volume = 100 mL V = 100/1000 V = 0,1 L o ácido em questão é o sulfúrico (H2SO4) , pois ele auxilia na titulação com o hidróxido de sódio (NaOH) C = m/v C = 4/0,1 C= 40 g/L
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C = M . M
40 = M .40
M = 40/40
M = 1 mol/L
H2SO4 + 2 NaOH Na2SO4 + 2H2O
0,50 mol/L H2SO4 100 mL
x 20 100 . x = 0,50 . 20 100 .x = 10 x = 10/100 x = 0,1 mol/L de H2SO4
1 mol H2SO4 2 mols de NaOH
0,1 y y = 2 .0,1 y= 0,2 mols de NaOH
0,2 mol NaOH 25 mL
z 100 mL 25 . z = 0,2 .100 25. z = 20 z = 20/25 z= 0,8 mol de NaOH o teor de NaOH na titulação será: (porcentagem de pureza)
1 mol de NaOH 100 %
0,8 mol de NaOH x % x = 0,8. 100 x = 80% Opção ( E )
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7.5 (UFG-GO) Barrilha, que é o carbonato de sódio impuro, é um insumo básico da indústria química. Uma amostra de barrilha de 10g foi totalmente dissolvida em 800 mL de ácido clorídrico 0,2mol/L. O excesso de ácido clorídrico foi neutralizado com 250 mL de NaOH 0,1mol/L. Qual o teor de carbonato de sódio, em porcentagem de
IIIIIIII R E S O L U Ç Ã O IIIIIIII para neutralização do excesso de ácido foram necessários 250mL de NaOH 0,1M, ou seja, foram necessários: 0,250L . 0,1mol/L = 0,025mol de NaOH. 800mL de HCℓ 0,2M
0,16 mols de HCℓ :
1000 ml 0,2 mol
800 x x = 0,2 . 800 1000 x = 0,16 mol Dado que todo ácido não neutralizado pelo NaOH foi usado na dissolução da Barrilha, Quantidade de HCℓ consumida pela barrilha foi de:
n = 0,16mol - 0,025mol n = 0,135 mol Da equação Na2CO3 + 2H Cℓ
1 H2CO3 + 2 NaCℓ
1 mol 2 mol 1 mol 2 ml Quantidade de Na2CO3 presente na amostra n = 0,135/2 n= 0,0675 mol. sendo a massa de 1 mol de Na2CO3 = (23 . 2 + 12 + 16 . 3) g 1 mol de Na2CO3= 129 g/mol na amostra tem-se:
1mol Na2CO3 129g
0,0675 x x = 129 . 0,0675 1 x = 8,7g Pureza da amostra Pureza = 8,7/10 Pureza = 0,87, Pureza = 87%
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7.8 (UFMG) Uma mineradora de ouro, na Romênia, lançou 100 000 m
3 de água e lama
contaminadas com cianeto, CN1–
(aq), nas águas de um afluente do segundo maior rio da Hungria. A concentração de cianeto na água atingiu, então, o valor de 0,0012 mol/L. Essa concentração é muito mais alta que a concentração máxima de cianeto que ainda permite o consumo doméstico da água, igual a 0,01 mg/L. Considerando-se essas informações, para que essa água pudesse servir ao consumo doméstico, ela deveria ser diluída aproximadamente: a) 32 000 vezes. b) 3 200 vezes. c) 320 vezes. d) 32 vezes.
IIIIIIII R E S O L U Ç Ã O IIIIIIII Ânion cianeto Massa molar = 26g/mol C = M . M
10-5 = 26 . M
M = 10-5
26 M = 4.10-7 mol/L
Concentração permitida. Agora vamos imaginar que temos 1 litro da água do rio V . M = V" . M"
1 . 0,0012 = 4.10-7 . V'' V'' = 12 . 10-4 4 . 107 V'' = 3 . 103 litros V” = 3 000 litros Razão entre o volume final e o volume inicial: Razão = Vf Vi R = 3.000 / 1 R = 3.000 A solução deve ser diluida em aproximadamente 3.000 Vezes Opção ( B )
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7.9 (UECE) Um recipiente contém 150 mL de solução de cloreto de potássio 4,0 mol/L, e outro recipiente contém 350 mL de solução de sulfato de potássio, 3,0 mol/L. Depois de misturarmos as soluções dos dois recipientes, as concentrações em quantidade de matéria em relação aos íons K1+ e SO4
2– serão,
respectivamente: a) 4,2 mol/L e 2,1 mol/L X(ultima da pág 113
.
1000 mL KCℓ 4 mol KCℓ
150 X X = 600 1000 X = 0,6 mol KCℓ em 150 mL
1000 mL K2SO4 3 mol K2SO4
350 X X = 1050 1000 X = 1,05 mol K2SO4 em 350 mL
1 mol de KCl 1 mol de K+
0,6 X
X = 0,6 mol de K+
1 mol de K2SO4 2 mol de K+
1,05 Y Y = 2,1 mol de K+ X + Y = 2,7 K+ = 2,7 mol em 500 mL
1 mol de K2SO41 mol de (SO4)²-
1,05 mol Z Z = 1,05 mol de SO4²- Z = 1,05 mol em 500 mL Queremos em 1 L . É só multiplicar por 2 5,4 e 2,1 Opção ( C )
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7.2 (UFPE) A salinidade da água de um aquário para peixes marinhos, expressa em concentração de NaCL, é igual a 0,08 mol/L. Para corrigir essa salinidade, foram adicionados 2 litros de uma solução 0,52 mol/L de NaCL a 20 litros da água desse aquário. Qual a concentração final de NaCL multiplicada por 100?
IIIIIIII R E S O L U Ç Ã O IIIIIIII Considerar que o número de mol do soluto antes da diluição (n1 + n2) é igual ao do final da diluição. A mistura entre: 20 L de solução 0,08 M e 2 L de solução 0,52 M. Assim, n1 + n2 = nf C1 . V1 + C2 . V2 = Cf . Vf 0,08 . 20 + 0,52 . 2 = Cf . (20 + 2) Cf = 2,64 22 Cf = 0,12 M
7.10 (ITA-SP) Um litro de solução aquosa contém 0,30 mols de íons Na
1+, 0,28 mols de íons Cℓ
1,
0,10 mols de íons SO42–
e x mols de íons Fe
3+. A concentração de íons Fe
3+
(em mol/L) presentes nessa solução é: a) 0,03 b) 0,06 c) 0,08 d) 0,18 e) 0,26
IIIIIIII R E S O L U Ç Ã O IIIIIIII É preciso balancear as cargas, já que a solução deve ser neutra. Veja que temos dois íons positivos (cations): Na+ e Fe³+, e dois íons negativos (ânions): SO4²- (acho que é SO4²-, SO²- não é conhecido por mim, pelo menos) e Cℓ- Digamos que temos 1L de solução. Então, temos 0,28 mol de Cl-, que totaliza 0,28 mol de cargas negativas. Também temos 0,10 mol de SO4²-, que, como possui carga 2-, totaliza 0,20 mol de cargas negativas. Total de cargas negativas nesta solução é de Tneg = 0,20 + 0,28 Tneg = 0,48 mol
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Para balancear a carga da solução, a solução também precisa ter 0,48 mol de cargas positivas. Então, como o Na+ está em concentração de 0,30 mol/L, e tem carga 1+, temos um total já de 0,3 mol de cargas positivas. O restante deve vir do Fe³+: 0,30 + x Fe³+ = 0,48 x Fe³+ = 0,48 - 0,30 x Fe³+ = 0,18 Só que cada Fe³+ tem 3 cargas positivas. Então, para saber a concentração de [Fe³+],= 0,18 / 3 [Fe³+], 0,06 mol/L Opção ( B )
7.12 (UFMG) Soluções aquosas de cloreto de bário e sulfato de sódio reagem formando um precipitado de sulfato de bário, de acordo com a equação:
BaCℓ2(aq) + Na2SO4(aq) (2 NaCℓ(aq) + BaSO4(aq) Utilizando-se soluções 0,1 mol/L de BaCℓ2 e 0,2 mol/L de Na2SO4, a maior quantidade de BaSO4 será obtida quando forem misturados: a) 10 mL de BaCℓ2 e 2 mL de Na2SO4. b) 8 mL de BaCℓ2 e 4 mL de Na2SO4. c) 6 mL de BaCℓ2 e 6 mL de Na2SO4. d) 4 mL de BaCℓ2 e 8 mL de Na2SO4. e) 2 mL de BaCℓ2 e 10 mL de Na2SO4.
IIIIIIII R E S O L U Ç Ã O IIIIIIII Transformar o volume dado em numero de mols. a)
BaCℓ2 10ml × 0,1M = 1 mmol
Na2SO4 2ml × 0,2M = 0,4 mmol Será produzido 0,4 mmol de BaSO4 b)
BaCℓ2 8ml × 0,1M = 0,8 mmols
Na2SO4 4ml × 0,2M = 0,8 mmols Será produzido 0,8 mmols de BaSO4
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c) BaCℓ2 => 6ml × 0,1M = 0,6 mmols
Na2SO4 6ml × 0,2M = 1,2 mmols Será produzido 0,6 mmols de BaSO4 d)
BaCℓ2 4ml x 0,1M = 0,4 mmol
Na2SO4 8ml x 0,2M = 1,6 mmols Será produzido 0,4 mmols de BaSO4 e)
BaCℓ2 2ml x 0,1M = 0,2 mmols
Na2SO4 10ml x 0,2M = 2 mmols Será produzida 0,2 mmols de BaSO4 A menor quantidade de sulfato de bário será produzida quando forem misturados 8ml de BaCℓ2 com 4ml de Na2SO4. Opção ( B)
7.13 (UFF-RJ) Se 40,00 mL de HCℓ 1,600 mol/L e 60,00 mL de NaOH 2,000 mol/L são misturados, quais as concentrações em mol ∙ L
–1 de Na
1+, CL
1– e OH
1–,
respectivamente, na solução resultante? a) 0,400 mol/L, 0,600 mol/L, 1,200 mol/L b) 0,560 mol/L, 0,640 mol/L, 1,200 mol/L c) 120,0 mol/L, 0,640 mol/L, 64,0 mol/L d) 1,200 mol/L, 0,560 mol/L, 0,560 mol/L e) 1,200 mol/L, 0,640 mol/L, 0,560 mol/L IIIIIIII R E S O L U Ç Ã O IIIIIIII
Admitindo que os produtos formados estão 100% dissociados em água [Na+] = 2 mol/L M i. Vi = Mf . Vf
2 . 60 = Mf . 100
Mf = 1,2 mol/L de Na+
Para o cloreto: [Cℓ-] = 1,6 mol/l M i. Vi = Mf . Vf
1,6 × 40ml = 100ml × Mf
Mf = 0,64 mol/L de Cℓ-
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Concentração de OH- Resolver estequiometria
HCℓ + NaOH H2O + NaCℓ n° de mols de HCℓ = V x M n° de mols de HCℓ = 0,064 n° de mols de NaOH = V x M n° de mols de NaOH = 0,12 Sobra em solução Sobra = 0,12 - 0,064 Sbra= 0,056 mol de NaOH Molaridade do NaOH que não reagiu M NaOH = 0,056mol / 0,1L
M = 0,56 mol/L
Opção ( E )
7.15 (Fuvest-SP) Misturam-se 50 mL de solução aquosa de ácido sulfúrico, H2SO4(aq), de concentração 0,10 mol/L com 50 mL de solução aquosa de hidróxido de sódio, NaOH(aq), de concentração 0,40 mol/L. Completada a reação: a) o meio estará ácido ou básico? Justifique. b) qual é a concentração, em mol/L, do ácido ou da base remanescente? Indique os cálculos.
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H2SO4 + NaOH Na2SO4 + H2O 0,1 M........0,4 M a) Como o volume das soluções são iguais, ambas de 50 mL, o meio estará básico, já que a concentração molar do hidróxido de sódio(NaOH) é maior que a de ácido sulfúrico(H2SO4). b) Como M = n / V Aplicando isso o NaOH e ao H2SO4, como vemos a seguir, podemos saber a quantidade de mols(n): 0,1 = n / 0,05 n = 0,005 mols de H2SO4
IIIII MISTURA DE SOLUÇÕES IIIII
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0,4 = n / 0,05 n = 0,02 mols de NaOH A reação será assim
0,005 H2SO4 + 0,02 NaOH 0,005Na2SO4 +0,005 H2O +0,015 NaOH Agora para calcular a concentração molar basta jogar novamente na fórmula M = n/V
M = 0,015 .
0,005 + 0,005 M = 1,5 mol/L
Ou seja, a molaridade da base remanescente será de 1,5M.
7.16 (Vunesp-SP) Um funcionário de uma empresa de lim- peza dispunha de dois produtos para o trabalho “pesado”: soluções concentradas de ácido muriático e de soda cáustica. Não conseguindo remover uma “crosta” de sujeira usando essas soluções separadamente, ele preparou uma mistura, usando volumes iguais das mesmas. Sabendo que o ácido muriático e soda cáustica são os nomes comerciais, respectivamente, do ácido clorídrico e do hidróxido de sódio, o funcionário terá sucesso em sua última tentativa de remover a sujeira? a) Não, pois na mistura as concentrações de ambos os produtos foram reduzidas à metade. b) Não, pois ácido muriático e soda cáustica não são adequados para remover sujeira. c) Não, pois a mistura resultante é apenas uma solução de cloreto de sódio, podendo ainda conter