Reforco de

UIMICAPROFESSOR: LUCIANO PERES DE CASTRO

EQUILÍBRIO QUÍMICOCÁLCULO DE pH / pOH

1-(UFF) Em alguns casos, é muito importante o conhecimento da acidez de determinados sistemas, o que se obtém por meio da medida do pH. Variações muito acentuadas no pH da saliva humana, por exemplo, podem evidenciar distúrbios orgânicos. Se a amostra X (da saliva de uma pessoa) apresenta pH 6,0 e a amostra Y (da saliva de outra pessoa) tem [H3O+] igual a 1,0 x 10– 5 M, pode-se afirmar que:(A) A amostra X é menos alcalina.(B) A [ OH– ] da amostra Y é maior do que a da amostra X.(C) A amostra Y é mais ácida.(D) A [H3O+] da amostra Y é menor do que a da amostra X.(E) A ingestão de leite de magnésia Mg(OH)2 aumenta a acidez das

duas amostras

2-(UFRRJ) A massa, em gramas, de hidróxido de sódio, necessária para preparar 400 mL de uma solução da mesma base, com pH 10, é(A) 4,0 g.(B) 1,6 g.(C) 4,0 x 105 g.(D) 1,6 x 103 g.(E) 1,6 x 109 g.

3-(UFF) Observe os sistemas:

Os pH dos sistemas I, II e III são, respectivamente:

(A) pH =7; pH < 7; pH > 7(B) pH > 7; pH = 7; pH < 7(C) pH <7; pH < 7; pH > 7(D) pH <7; pH > 7; pH = 7(E) pH >7; pH < 7; pH = 7

4-(UFRRJ) A 2,0 litros de solução de HCl de pH=2,0 são adicionados 18 litros de água destilada. A concentração hidrogeniônica da solução inicial e o pH da solução resultante são, respectivamente:(A) 0,01 M e 3,0.(B) 0,03 M e 3,0.(C) 0,02 M e 4,0.(D) 0,01 M e 4,0.(E) 0,1 M e 1,0.

5-(UFRRJ) No extrato aquoso de repolho roxo, bem como no extrato alcóolico de determinadas flores, como azaléia ou rosas vermelhas, por exemplo, pode-se observar mudanças de tonalidade ou de coloração, quando alteramos o caráter ácido ou básico do meio. Os corantes presentes nestes extratos atuam como:(A) catalisadores e aceleram a reação de oxi-redução.(B) indicadores que não permitem mudanças bruscas de pH.(C) indicadores que determinam a ocorrência de reação de

neutralização.(D) catalisadores que aceleram a reação de neutralização.(E) tampões que com sua coloração indicam o pH do meio.

6-(UFF) Considere 100,0 mL de solução de ácido clorídrico que contém 1,25g de HCl.

Dados:log 2 = 0,30log 3 = 0,48

Calcule:

a) a concentração de H3O+;

b) o pH da solução.

7-(UFF) Considere a tabela abaixo:Valores de pH de uma série de soluções e substâncias comuns.

Pode-se afirmar que:(A) a cerveja tem caráter básico. (B) o suco de laranja é mais ácido, do que o refrigerante.(C) a água pura tem [H+] igual a [OH–].(D) o amoníaco de uso doméstico tem [OH–] menor do que [H+].(E) o vinagre é mais ácido do que o suco de limão

8-(UFRRJ) Calcule o pH de uma solução que contém 1 / 100.000 g de H+ por litro de solução, indicando se a solução é ácida , básica ou neutra

9-(UFF) Assinale a opção correta:(A) A solução aquosa de KCl é básica.(B) A solução aquosa de NaF é ácida.(C) A solução aquosa de KCl é ácida.(D) A solução aquosa de NaF é básica.(E) A solução aquosa do CH3COONa é neutra.

10-(UFRRJ) A concentração de íons [ H + ] de uma solução é igual a 0,001 M. Determine o pH e o pOH dessa solução.

11-(UFRRJ) De um extrato de um fungo – Aspergellus niger – foi recuperado o ácido cítrico, formado após o processo fermentativo promovido pelo fungo. Posteriormente, realizaram-se testes para avaliar a qualidade e o grau de pureza do ácido produzido, constatando-se que a solução diluída a 0,2 M teve 0,2 % de ionização. Ao se fazer a leitura dessa solução em um potenciômetro, qual será o valor do pH?Dados:log 4 = 0,6

Ác. Cítrico H + + citrato –

12-(UFRRJ) Analisando as interações das soluções de

I) água com açúcar.II) água com vinagre.III) água com sal de cozinha.IV) água com soda cáustica.V) água com suco de limão.

As que apresentam pH abaixo de 7 são(A) I e III.(B) II e V.(C) IV e V.(D) I, IV e V.(E) I, III e V.

13-(UFRRJ) Um estudante, ao analisar duas amostras de mel (A1 e A2) e uma amostra de xampu (A3), obteve as seguintes colorações:

A1 azul de bromotimol solução amarela,A1 fenolftaleína solução com coloração original,A2 azul de bromotimol solução azul,A2 fenolftaleína solução rosa, A3 azul de bromotimol solução verdeA3 fenolftaleína solução com coloração original.

1

Observando os resultados obtidos pelo aluno e os dados da tabela abaixo, coloque as amostras A1, A2 e A3 em ordem crescente, segundo o grau de acidez de cada uma delas. Justifique sua resposta.

Indicador Cor em função do pH

Azul debromotimol

pH < 5,0 8,5 > pH > 5,0 pH > 8,5Amarela Verde Azul

Fenolftaleína pH<8,0 pH > 10 Incolor Rosa

14-(UFRJ) As concentrações de [H+] e de [OH -] típicas de alguns soluções encontradas em sua casa são apresentadas na tabela a seguir. Utilizando esses dados, responda aos dois itens abaixo:

[H + ](mol/L)

[OH - ] (mol/L)

Leite 10 -7 10 -7

Água de rejeito dalavanderia

10 -12 10 -2

Coca-Cola 10 -3 10 -11

Suco de tomate 10 -4 10 -10

Urina 10 -6 10 -8

a) Determine o pH da Coca-Cola.

b) Deseja-se neutralizar 100 litros de água de rejeito da lavanderia, contida em um tanque, pela adição de uma solução de 0,5 mol/L de ácido sulfúrico. Determine a quantidade (em litros) de solução ácida a ser utilizada

15-(UFRJ) A seguir são representados 4 frascos, dois deles contendo água e dois deles contendo soluções aquosas distintas.

Aos frascos I e II adiciona-se óxido de sódio e aos frascos III e IV adiciona-se anidrido sulfúrico.

a) Apresente as reações que ocorrem nos frascos I e III.

b) Analise a variação do pH após a adição dos óxidos nos frascos II e IV. Justifique sua resposta.

16-(UFRJ) Três frascos contendo soluções a 25°C com diferentes pH, são apresentados a seguir:

Os frascos I e II contem soluções de acido nítrico, que é um ácido forte e pode ser considerado totalmente ionizado.

Foram misturados 10 ml da solução I com 10 ml da solução II. Para neutralizar completamente a solução obtida, foram necessários 110mL da solução III, cujo soluto também está totalmente dissociado.

a) Qual o pH da solução III?

b) Qual a fórmula estrutural do ácido nítrico?

17-(UFRJ) Dois frascos contêm, respectivamente, 550 mL de solução de ácido nítrico (frasco 1) e 1000 mL de solução de hidróxido de potássio (frasco 2). Adiciona-se 450 mL da solução básica à solução ácida.

O gráfico a seguir representa a variação de pH da solução ácida contida no frasco 1 (pH 1), durante o período em que é adicionada a solução básica contida no frasco 2 (pH 2).

a) Qual o pH final (X) da solução contida no frasco 1?

b) Escreva a equação que representa a reação de neutralização entre o ácido nítrico e o hidróxido de potássio.

18-(UFRJ) Duas soluções ácidas (I e II) a 25°C, representadas a seguir:

Para neutralizar completamente as duas soluções é necessário adicionar um total de 112 gramas de KOH.

a) Determine o volume inicial da solução I.

b) Calcule o pH da solução II antes da adição de KOH.

19-(Uni-Rio) O esmalte dos dentes contém o mineral hidroxiapatita, um hidroxifosfato de cálcio [Ca10(PO4)6 (OH)2]. Este mineral se dissolve em meio ácido, em pH menor do que 5,5. A bactéria causadora da cárie, que está aderida ao dente, produz ácido láctico, resultado da metabolização de açúcares. O ácido láctico diminui o pH da superfície dos dentes a valores menores do que 5, o que causa a dissolução de parte do esmalte dos dentes, iniciando-se assim a cárie. A ação do fluoreto como inibidor de cáries deve-se ao fato dele formar fluorapatita, [Ca10(PO4)6 (OH)2] que é menos solúvel em meio ácido do que a hidroxiapatita correspondente.

a) Em meio cujo pH seja igual a 5,0 indique a concentração de íons [H+].

b) Em 100,00 mL de solução 0,01 mol/L de [Ca10(PO4)6 (OH)2] quantos gramas de hidroxiapatita estão presentes?

20-(UFRJ) Os ácidos fracos são utilizados como conservantes na indústria de alimentos. A tabela a seguir relaciona valores de Ka e a proporção (%) do total de ácido não dissociado para diferentes valores de pH.

Proporção (%) total de ácido não dissociado

pH = 3 pH = 5 pH = 7Ácido benzóico (Ka = 6.3x10-5) 93.5 12.8 0.34Ácido sórbico (Ka = 1.6x10-5) 97.5 30.0 0.48

Ácido propiônico (Ka = 1.3x10-5) 98.5 41.7 0.71

Sabe-se que: quanto maior a concentração da forma não dissociada, maior a eficiência de um conservante.A partir da equação de equilíbrio para um ácido fraco, explique por que a eficiência de um conservante é favorecida quanto menor o valor de Ka e menor o pH do meio.

2

O texto a seguir é referente às questões 21 e 22:

A seguinte série de experimentos, representada esquematicamente a seguir, foi realizada colocando-se, em um mesmo instante, uma massa de 10,35 g de chumbo em três recipientes distintos (A, B e C), cada um contendo 100 mL de uma solução aquosa de ácido clorídrico, a 25 0C. Decorrido um certo intervalo de tempo, foram observados os seguintes fenômenos:

- Diminuição da massa inicial do bloco de chumbo.- Desprendimento de bolhas da

superfície do bloco de chumbo.

bloco de Pb (s)100 mL de soluçãode HCl 1M (aq)

- Diminuição da massa inicial do bloco de chumbo, em menor quantidade do que o recipiente (A).

- Desprendimento de bolhas da superfície do bloco de chumbo, em menor quantidade do que no recipiente (A).

bloco de Pb (s)

100 mL de soluçãode HCl 1M (aq)

- Diminuição da massa inicial de chumbo, em maior quantidade do que no recipiente (A).- Desprendimento de bolhas da

superfície dos pedaços de chumbo, em maior quantidade do que no recipiente (A).

Pb (s), em pequenos pedaços

100 mL de soluçãode HCl 1M (aq)

O gráfico a seguir mostra a variação do pH com o tempo, para os experimentos A, B e C. Sabe-se que o pH de uma solução ácida 1M é definido como sendo igual a zero.

21-(UFRJ) Identifique a curva de variação de pH com o tempo correspondente a cada um dos recipientes A, B e C. Justifique a sua resposta baseado nos conceitos de velocidade de reação.

22-(UFRJ) Admitindo-se que, no recipiente A, ocorre consumo total dos reagentes, qual seria o pH final da solução resultante se, no lugar da solução de ácido clorídrico 1 M, fossem empregados 100mL de uma solução aquosa de ácido clorídrico 2 M?

23-(UERJ) Considerando as condições ambientes e a concentração hidroxiliônica equivalente a 2,5 x 10 - 7 mol/L, calcule o pH do sangue humano.Utilize log 10 5 igual a 0,70.

24-(UERJ) O etanóico é uma substância de largo emprego na indústria de alimentos, seja como conservante, seja para consumo na forma de vinagre. Uma solução de etanóico 0,1 mol.L 1 apresenta um pH de, aproximadamente, 3.Considerando as condições ambientes, calcule o valor do grau de ionização do etanóico e a concentração de íons etanoato no estado de equilíbrio, em g/L.

25-(UERJ) A amônia anidra é um gás incolor de odor intenso. Quando dissolvida em água, recebe o nome de hidróxido de amônio.a) Calcule o pH da solução de hidróxido de amônio 0,05 mol/L, nas condições ambientes. Considere, em seu cálculo, o valor da constante de ionização da amônia igual a 2,0 × 10 - 5 e despreze a auto-ionização da água.

b) Escreva o nome da forma geométrica da molécula da amônia e classifique o tipo de ligação interatômica nela presente, a partir da diferença de eletronegatividade.

26-(UFF) O principio ativo da ASPIRINA é o ácido acetilsalicílico (AAS, C9H8O4), que é um ácido fraco monocarboxílico, de Ka igual a 2,0 x 10-5 a 27 0C. Considere uma solução aquosa de aspirina que apresenta concentração de 0,05 mol/L e determine:a) a concentração de cada espécie presente;

b) o pH;

c) o grau de ionização

27-(UFF) A água pura é considerada um eletrólito fraquíssimo, dissociando-se de acordo com a seguinte equação;

2H2O H3O+ + OH –

Sabendo-se que a constante de equilíbrio da reação, Kw é 1,0x10–14 a 25 0C e p = 1,0 atm pede-se:a) determinar o pH da água na situação apresentada;

b) determinar o pH de uma solução de HNO3 0,01 M;

c) calcular o pH da solução resultante da mistura de 2,o mL de uma solução de ácido forte de pH 3,0 com 3 mL de uma solução de base forte de pH 10,0;

d) calcular o valor de [ OH – ] de uma solução de Al(OH)3 de pH 12,0.

3

28-(UFRJ)

29-(UFRJ) Em 1982, os cientistas australianos Barry J. Marshall e J. Robin Warren identificaram a bactéria Helicobacter pylorie seu papel no desenvolvimento de gastrites e úlceraspépticas. Por esse trabalho, os dois cientistas receberam o prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia de 2005.

a) A concentração de íons bicarbonato afeta a posição da bactéria Helicobacter pylori no muco protetor do estômago, onde ela se aloja. Admita que os íons bicarbonato foram obtidos pela preparação de uma solução aquosa de bicarbonato desódio. Escreva a equação da dissociação desse sal.

b) O valor do pH no muco protetor do estômago é próximo ao neutro, mas a bactéria Helicobacter pylori necessita suportar, durante algum tempo, a forte acidez da cavidade estomacal.Determine a razão entre as concentrações de íons H+ em meios de pH = 2 e pH = 7 e o valor do pOH quando pH = 2.

G A B A R I T O

1) C

2) D

3) E

4) A

5) B

6)a) H + = 0,34 M

b) pH = 0,52

7) C

8) D

9) D

10) pH = 3 e pOH = 11

11) pH = 3,4

12) B

13) A2 < A3 < A1. O indicador prevê a faixa de pH de uma certa substância. No caso o azul de bromotimol indicou que A1 é acido, o azul de bromotimol e a fenolftaleína indicaram que A2 é muito básico e o azul de bromotimol e a fenolftaleína indicaram que a faixa de pH de A3 está entre um ácido fraco e uma base fraca.

14)a) pH = 3

b) V = 1 L de H2SO4

15)a) Frasco 1: Na2O + H2O 2 NaOH Frasco 3: SO3 + H2O H2SO4

b) Frasco 2: 2 HCl + Na2O + H2O 2 NaCl meio neutro porque o sal é neutro. Frasco 4: 2 NaOH + SO3 Na2SO4 + H2O meio neutro porque o sal e o óxido são neutros.

16)a) pH = 12

b) HNO3

17)a) pH = 4

b) HNO3 + KOH KNO3 + H2O

18)a) 2 litros

b) pH= 1

19) a) H + = 10 – 5 M

b) m = 0,1004 g

20) Quanto menor a dissociação do ácido, maior é a sua eficiência. Assim sendo, quanto menor a concentração de produto e maior a concentração de reagente maior a eficiência. Verificou-se que o aumento do pH facilita a maior formação de produto do que de reagente, logo, menor eficiência.

21) 1 = C, 2 = A e 3 = B. Os experimentos A e C apresentam a mesma concentração de HCl, todavia a velocidade do experimento C é maior porque o Pb (s) em pedaços possui maior superfície de contato. A velocidade no experimento B é menor devido a menor concentração de HCl empregada.

22) O pH = 0, pois após o consumo de todo chumbo restaria, em 100 mL de solução 0,1 mol de ácido não consumido, isto é, uma solução 1 M de ácido.

23)pOH = – log10 2,5 x 10 – 7 = – 2 log10 5 – log 10 – 8 = 6,6pH = 7,4

24) x = 0,059 g/L

25)a) pH = 11

4

b) Forma geométrica piramidal e interação ponte de hidrogênio.

26)a) H + = 10 – 3 M e OH – = 10 – 11 M

b) pH = 3

c) α = 2%

27)a) pH = 7

b) pH = 2

c) pH = 3,47

d) OH – = 10 – 2 M

28) a) O pH encontra-se dentro da faixa mencionada (4,5 a 5,5).

b) A forma metálica do íon A2+ que é um líquido nas CNTP corresponde ao mercúrio. O elemento do bloco p que origina oíon E2+ corresponde ao chumbo. Como os íons são distintos, e o raio iônico de G2+ é maior do que o raio iônico de J2+,então, os elementos que originam G2+ e J2+ correspondem, respectivamente, ao cádmio e ao zinco. Assim, o nome do metal que origina o íon E2+ é chumbo e o símbolo químico do íon G2+ é Cd2+.

29)a) A reação de dissociação do bicarbonato de sódio é:

b) A razão entre as concentrações de íons H+ em condições de pH igual a 2 e igual a 7 é:

O valor do pOH quando pH=2 é: pOH 14 - 2 = 12.

5