estudodassolucoes2013

1 Estudo das Soluções

Colégio Salesiano Sagrado Coração Aluna(o): _____________________________________________ Nº: _________ Turma: 2º ano ________

Recife, ______ de ________________ de 2013

Disciplina: Química Professor: Eber Barbosa

Estudo das Soluções ]

01 – Definição

Podemos então dizer que soluções são misturas de duas ou mais substâncias que apresentam aspecto

uniforme, homogêneo. Dentro desse contexto temos:

Soluto: substância que se dissemina pelo interior de outra substância.

Solvente: Substância com a propriedade de dispersar (dissolver) o soluto.

Exemplo: Em soluções sólido/líquido ou gás/líquido entendemos que o líquido sempre é o solvente, porque é justamente dentro desse líquido que haverá a disseminação do sólido ou do gás. Porém em soluções onde soluto e solvente apresentam mesmo estado físico, cabe ao texto especificar que substância está disseminada em outra substância.

02 – Unidades de Concentração

2.A – Porcentagem em Massa do Soluto (% m/m)

Também chamada porcentagem em peso, indica o percentual em massa do soluto em relação à massa da solução. Sua determinação envolve apenas aplicações de regra de três simples e direta.

Exemplo: Uma solução é formada por 20 gramas de açúcar dissolvidos em 180 gramas de água. Determine a porcentagem em massa do soluto.

Cuidado: Quando um texto afirma, por exemplo, que uma solução aquosa apresenta 20% em peso, essa porcentagem se

refere a massa do soluto presente na solução, ou seja, a solução apresenta 20% em massa de soluto e 80% em massa de solvente.

Sal, ácido ou base

Água

Sistema homogêneo

Soluto Solvente Solução +

=

... com uma simples regra de três:

200g 100%

20g X X = 10% em massa de soluto

Os conceitos de soluto e de solvente não estão associados à existência de maior ou menor massa de cada substância contida na solução.

+ =

C12H22O11

H2O

msoluto = 20 g

msolvente = 180 g msolução = 200 g

RECIFE


Título em Massa ( T ) ou Fração Mássica

Mesmo sabendo que as expressões título ou fração mássica são pouquíssimo encontradas nos textos relacionados ao estudo das soluções, ainda assim vamos defini-las. Título em massa ou fração mássica é a razão entre a massa do soluto e a massa da solução.

Exemplo: Uma solução é formada por 20 gramas de açúcar dissolvidos em 180 gramas de água. Determine a porcentagem em massa do soluto.

2.B – Densidade da Solução

Densidade (d) de uma solução é a relação entre a massa da solução (m) e o volume da solução (V). É bom

lembrar que densidade não é uma concentração.

Matematicamente: Unidade: g/mL Exemplo: 5 g 1 mililitro

Exemplo: Determine a massa de NaC existente em 200 mL de uma solução salina aquosa de densidade 1100 g/L, contendo 30% em massa.

2.C – Concentração Comum (C)

Indica a massa do soluto, em gramas, existente em cada 1 litro da solução.

Matematicamente: Unidade: g / L Exemplo: 50 g 1 litro

Exemplo: Uma solução é formada por 200g de NaCℓ em água suficiente para 2 litros de solução. Qual sua concentração comum, em g/L ?

T = m1

m1 + m2 Importante: O título multiplicado por cem corresponde à porcentagem em

massa do soluto (P1).

P1 = T . 100

200 g 2 litros de solução

X 1 litro de solução

X = 100 g ou seja C = 100 g/L

do soluto da solução

Uma solução com C = 50 g/L significa...

C12H22O11

H2O

msoluto = 20 g

msolvente = 180 g msolução = 200 g

30% em massa

1100g 1 litro

X 0,2 L X = 220 g de solução

220g 100%

msoluto 30% msoluto = 66 g de NaC

da solução da solução

NaCℓ H2O

V = 200 mL d = 1100 g/L

Uma solução com d = 5 g/mL significa...

ou g/L entre outras

C = msoluto

Vsolução

Vsolução = 2,0 L NaCℓ H2O

NaCℓ

H2O

msoluto = 200 g

Concentração comum = g

L

200 g

2 L = 100 g/L =

ou por simples regra de três...

dsolução = msolução

Vsolução

...aplicando as fórmulas:

Título = 0,1 Fração mássica = 0,1

T = 20g

20g + 180g

Cálculo da porcentagem do soluto:

P = T x 100 P = 0,1 x 100 P = 10% de soluto em massa


01 – (UFPE – CTG/2010.2) Se um frasco contendo uma solução aquosa de um reagente líquido possui em sua etiqueta as seguintes informações: HCℓ concentrado (PM = 36,46 g/mol) d = 1,19 Kg/L T(título) = 37% em peso podemos afirmar que:

a) a concentração desta solução em mol/L é dada por 1000xdxT/PM. b) a concentração desta solução em mol/L é dada por 10xdxT/PM. c) um kilograma desta solução contém 37 gramas de HCℓ. d) 36,46 g desta solução contêm 1 mol de HCℓ.

e) um litro desta solução contém 1,19 Kg de HCℓ.

02 – (CFO – PM/2007) Uma dona de casa separou 10 mL de vinagre e adicionou-lhe água até completar o volume de 100

mL. Considerando-se que o vinagre é uma solução aquosa formada principalmente por ácido acético a 4% (isto é, 4 g de ácido acético em 100 mL de água), pergunta-se qual é aproximadamente a concentração molar da solução preparada pela dona de casa? (Dado: massa molecular do ácido acético = 60 g/mol)

a) 4,0 mol/L b) 0,4 mol/L c) 0,7 mol/L d) 0,004 mol/L e) 0,07 mol/L

03 – (UFPE – 1a fase/2006) Uma solução composta por duas colheres de sopa de açúcar (34,2g) e uma colher de sopa de água (18,0 g) foi preparada.

Sabendo que: MMsacarose = 342,0 g.mol–1, MMágua = 18,0 g.mol –1, Pfsacarose = 184 °C e Pfágua = 0 °C, podemos dizer que:

1) A água é o solvente, e o açúcar o soluto. 2) O açúcar é o solvente, uma vez que sua massa é maior que a da água. 3) À temperatura ambiente o açúcar não pode ser considerado solvente por ser um composto sólido.

Está(ão) correta(s):

a) 1 apenas b) 2 apenas c) 3 apenas d) 1 e 3 apenas e) 1, 2 e 3

04 – (UPE/2006 – Ensino Superior a Distância) Em um copo de 250 mL de soro caseiro, as concentrações de cloreto de sódio e de sacarose (C12H22O11) são iguais a 3,5 g/L e 11,0 g/L, respectivamente. Qual a massa, em grama, de cloreto de sódio e de sacarose, respectivamente, presentes nessa solução?

(Massas molares: Na = 23,0 g.mol–1; Cℓ= 35,5 g.mol–1; C = 12,0 g.mol–1; H = 1,0 g.mol–1; O = 16,0 g.mol–1)

a) 0,875 e 2,75. c) 51,19 e 940,5. e) 58,5 e 342. b) 3,5 e 11. d) 0,014 e 0,044.

05 – (CFO – PMPE/2007) Uma mãe decidiu pesar as massas de açúcar e sal de cozinha que adicionaria a 200 mL de água

para preparar o soro caseiro. As massas usadas foram 2,0 g de açúcar e 1,0 g do sal. Sendo assim, a concentração de açúcar e de sal do soro caseiro preparado é, respectivamente: (Dados: massas moleculares em g/mol: sal de cozinha = 58,5 e sacarose = 342)

a) 10,0 g/L e 5,0 g/L c) 2,0 g/mL e 1,0 g/mL e) 5,0 g/mL e 10,0 g/mL b) 2,0 g/L e 1,0 g/L d) 10,0 g/mL e 5,0 g/mL

Testes de Vestibulares

Análise com o Professor:


06 – (UPE – Vestibular à distância/2005) A água, para ser considerada potável, tem de seguir uma série de parâmetros para não causar danos à saúde humana. Segundo a legislação brasileira, um desses parâmetros é que a concentração de cádmio, metal presente em algumas pilhas e baterias, não pode ser superior a 5 x 10–3 mg/L. Qual a massa máxima de cádmio que pode haver em um copo de água de 250 mL, para que a legislação seja respeitada ?

a) 5 x 10–3

mg b) 1,25 x 10–3

mg c) 5 mg d) 1,25 mg e) 1.250 mg 07 – (UPE – Quí. I/2008) O gráfico abaixo expressa a relação entre a densidade e a percentagem em água de uma solução

de álcool hidratado.

Em relação à solução de álcool hidratado, é CORRETO afirmar que

a) à medida que diluímos a solução, sua densidade diminui proporcionalmente ao volume de água adicionado. b) o álcool anidro constituinte dessa solução tem densidade igual a 0,90g/mL. c) quando a densidade da solução for igual a 0,90g/mL, a percentagem de álcool é igual a 25%. d) a densidade da solução será igual a 0,84g/mL, quando a percentagem de álcool for igual a 75%. e) a densidade da solução é constante, independente da adição ou da remoção de álcool ou de água da solução

08 – (UFPE – 1a fase/96) 10g de conchas do mar foram dissolvidas e diluídas a um volume final de 100 mL. Foram tomados 20 mL dessa solução para análise, resultando em 1,8g de carbonato de cálcio. Qual a percentagem de carbonato de cálcio nas conchas analisadas ?

a) 18% b) 20% c) 36% d) 82% e) 90%

09 – (FESP – UPE/84) Foram misturados 160 g de ETANOL com 320 g de água. Sabendo-se que as densidades do etanol e da solução são respectivamente 0,80 g/cm3 e 0,96 g/cm3; Pode-se afirmar que o teor em volume de ETANOL na solução é:

a) 30% b) 40% c) 70% d) 65,5% e) 50%

10 – (FESP – UPE/84) Admita que 1 litro de leite pese aproximadamente 1034,6 g. A gordura que ele contém, de densidade relativa 0,865 g/cm3 está numa proporção de 40% em volume. A densidade do leite desnatado é aproximadamente:

a) 0,982 g/cm3 b) 0,892 g/cm3 c) 1,14 g/cm3 d) 1,31 g/cm3 e) 0,865 g/cm3

11 – (Unicap – Quí. II/92) Quantos gramas de hidróxido de sódio devem ser adicionados a 400g de água, para se obter

uma solução de 60% em peso ? Divida o resultado por 30.

12 – (UFPE – 1a fase/90) Qual a porcentagem, em peso, de 20g de açúcar utilizado para adoçar uma xícara de chá (200mL).

Considere a densidade do chá igual a 1,0 g/mL.

a) 10 b) 20 c) 09 d) 18 e) 40

% de H2O

d (g/mL)

0,90

0,78

0,84 –

50


13 – (ENEM – 1ª prova/2009) O pó de café jogado no lixo caseiro e, principalmente, as grandes quantidades descartadas em bares e restaurantes poderão se transformar em uma nova opção de matéria prima para produção de biodiesel, segundo estudos da Universidade de Nevada (EUA). No mundo, são cerca 8 bilhões de quilogramas de pó de café jogados no lixo por ano. O estudo mostra que o café descartado tem 15% de óleo, o qual pode ser convertido em biodiesel pelo processo tradicional. Além de reduzir significativamente emissões prejudiciais, após a extração do óleo, o pó de café é ideal como fertilizante para jardim.

Revista Ciência e Tecnologia no Brasil, nº 155, jan, 2009

Considere o processo descrito e a densidade do biodiesel igual a 900Kg/m3. A partir da quantidade de pó de café jogada no lixo por ano, a produção de biodiesel seria equivalente a

a) 1,08 bilhões de litros. c) 1,33 bilhões de litros. e) 8,80 bilhões de litros. b) 1,20 bilhões de litros. d) 8,00 bilhões de litros.

14 – (Enem – 2ª Prova/2009) O álcool hidratado utilizado como combustível veicular é obtido por meio da destilação

fracionada de soluções aquosas geradas a partir da fermentação de biomassa. Durante a destilação, o teor de etanol da mistura é aumentado, até o limite de 96% em massa. Considere que, em uma usina de produção de etanol, 800 kg de uma mistura etanol/água com concentração 20% em massa de etanol foram destilados, sendo obtidos 100 kg de álcool hidratado 96% em massa de etanol. A partir desses dados, é correto concluir que a destilação em questão gerou um resíduo com uma concentração de etanol em massa

a) de 0%. b) de 8,0%. c) entre 8,4% e 8,6%. d) entre 9,0% e 9,2%. e) entre 13% e 14%.

15 – (UPE – Vestibular Seriado 2º Ano/2010) Analise a tabela abaixo que explicita algumas propriedades de dois líquidos combustíveis, A e B.

Combustíveis Massa Molar Densidade Calor de combustão A 50 g/mol 0,80 g/mL 300 kcal/mol B 150 g/mol 0,90 g/mL 1.200 kcal/mol

Após a análise da tabela, é CORRETO afirmar que

a) a combustão total de 1L do combustível “A” libera a mesma quantidade de energia que é liberada na combustão total de 1L do combustível “B”.

b) a combustão total de 2L do combustível “A” libera a mesma quantidade de energia que é liberada na combustão total de 1L do combustível “B”.

c) como a massa molar do combustível “B” é três vezes maior que a do combustível “A”, a quantidade de energia liberada por 1L do combustível “B” é três vezes maior que a liberada por 1L do combustível “A”.

d) 1L do combustível “B” libera a mesma quantidade de energia que 1,5L do combustível “A”, quando submetidos à combustão total.

e) é impossível estabelecer comparações entre os dois combustíveis, pois desconhecemos a estequiometria das reações de combustão envolvidas no processo.

16 – (Vestibular Seriado 1º ano – UPE/2009) Os líquidos “A” e “B” são perfeitamente miscíveis em quaisquer proporções. Uma mistura é formada, adicionando-se 80,0 mL do líquido “A” a um béquer que contém 120,0 mL do líquido “B”. Sabe-se que as densidades dos líquidos “A” e “B” são, respectivamente, 4 g/mL e 5 g/mL.

Dados: dAℓ = 2,70 g/mL, dMg = 1,7 g/mL, dFe =7,8 g/mL, dCu = 8,9 g/mL Em relação à mistura contida no béquer, é CORRETO afirmar que

a) se adicionando a ela uma esfera de ferro de raio 1 cm, ela flutuará na superfície da mistura, sem submergir. b) uma esfera de alumínio de raio 2 cm, ao ser colocada sobre a mistura, descerá até o fundo do béquer. c) se colocando simultaneamente, sobre a mistura, duas esferas de mesmo raio, sendo uma de alumínio e a outra de

cobre, ambas submergirão. d) esferas de alumínio e magnésio, colocadas sobre a superfície da mistura, flutuarão sem submergirem. e) esferas de raio superior a 2 cm, quando colocadas na superfície da mistura, independente do tipo de metal, sempre

submergirão.


17 – (Enem/2000) Determinada estação trata cerca de 30.000 litros de água por segundo. Para evitar riscos de fluorose, a concentração máxima de fluoretos nessa água não deve exceder a cerca de 1,5 miligrama por litro de água.

A quantidade máxima dessa espécie química que pode ser utilizada com segurança, no volume de água tratada em uma hora, nessa Estação, é:

a) 1,5 kg. b) 4,5 kg. c) 96 kg. d) 124 kg. e) 162 kg.

18 – (UFPE – 1a fase/99) A embalagem de um herbicida para ser usado em hortaliças indica que devem ser dissolvidos 500g do mesmo para cada 5 litros de água. Por engano um agricultor dissolveu 100g em 2 litros de água e somente percebeu o erro após haver utilizado a metade da solução. Uma das formas de corrigir a concentração do restante da solução é adicionar:

água (litros) herbicida (gramas) a) 1 0 b) 0 50 c) 1 50 d) 1 100 e) 0 100

19 – (UPE – SSA 2º Ano/2011) Algumas informações referentes ao rótulo de uma água mineral frequentemente

comercializada em Pernambuco são apresentadas no quadro abaixo:

Composição química (mg/L) Características físico-químicas

Ânions Cloreto , 6,61 Nitrato, 2,40

pH a 25oC = 4,4 Temperatura da água na fonte, 27oC Resíduo da evaporação a 180oC, 19 mg/L

Cátions Sódio, 5,00 Cálcio, 0,80 Potássio, 0,60

Com base nos dados apresentados no quadro, analise as afirmações a seguir: I. A água mineral apresenta-se básica a 25oC. II. A composição química é a mesma das demais águas minerais. III. Num garrafão de 20 litros a 180oC, há 380 mg de resíduo da evaporação. IV. As espécies químicas presentes na água mineral se apresentam sob a forma de íons. V. As concentrações dos cátions e ânions dessa água mineral poderiam ser expressas em outro sistema de unidades.

São CORRETAS

a) I e II. b) I e V. c) II e V. d) II, III e IV. e) III, IV e V.

Resoluções de Testes Comentários Adicionais


2.D – Concentração em quantidade de matéria ou concentração molar (M )

A concentração molar (muito antigamente chamada de molaridade) indica a quantidade de mols do soluto que existiriam caso fosse utilizado 1 litro da solução.

Matematicamente: Unidade: mol / L Exemplo: 5 mol 1 litro

Exemplo: Qual a concentração molar de uma solução formada por 100g de brometo de cálcio dissolvido em água suficiente para 250 litros de solução? (Dado: CaBr2 = 200g/mol)

Outra forma de resolução...

A mais importante unidade de concentração é mol/L

01 – (IFPE – Cursos Técnicos Subsequentes/2011) A soda cáustica, nome comercial do hidróxido de sódio (NaOH), é

empregado na fabricação de diversos produtos químicos como sabão, detergente, refino do petróleo e como reagente de laboratório. Uma solução de hidróxido de sódio foi preparada pela dissolução de 50 g de NaOH em 500 mL de solução. Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta a concentração, em quantidade de matéria, da solução preparada. Dado: NaOH = 40 g/mol.


M = n1

V do soluto da solução

200g de CaBr2 1 mol

100g n1 nsoluto = 0,5 mol de soluto

0,5 mol de CaBr2 0,25 L de solução

X 1,00 L de solução

X = 2,0 mol ... ou seja ... M = 2,0 mol/L ou 2,0 molar ou 2,0 M

Uma solução com M = 5 mol/L significa...

Concentração molar = mol

L

do soluto

da solução

CaBr2

H2O

msoluto = 100 g

Vsolução = 250 mL

nsoluto = 0,5 mol

Vsolução = 0,25 L

mol L

0,5 mol 0,25 L

= = 2,0 mol/L

ou 2,0 molar ou 2,0 M

1º determina-se a quantidade de mols do soluto.

Em seguida se determina quantos mols do soluto haveria para 1,0 litro.

Expressão condenada pela IUPAC e SBQ.




Responda você mesmo: 02 – (Enem – 1ª Aplicação/2010) Ao colocar um pouco de açúcar na água e mexer até a obtenção de uma só fase,

prepara-se uma solução. O mesmo acontece ao se adicionar um pouquinho de sal a água e misturar bem. Uma substância capaz de dissolver o soluto é denominada solvente; por exemplo, a água é um solvente para o açúcar, para o sal e para várias outras substâncias. A figura a seguir ilustra essa citação.

Suponha que uma pessoa, para adoçar seu cafezinho, tenha utilizado 3,42 g de sacarose (massa molar igual a 342 g/mol) para uma xícara de 50 mL do líquido. Qual é a concentração final, em mol/ℓ, de sacarose nesse cafezinho?

a) 0,02 b) 0,2 c) 2 d) 200 e) 2000

03 – (UFPE – Serra Talhada/2007.1) Em uma solução química, 29g de cloreto de sódio (NaCℓ) foram adicionados a 500 mL de H2O. Qual a molaridade desta solução?

(Dados de massa atômica: Na = 23; Cℓ = 35.)

a) 0,1 M b) 0,5 M c) 1,0 M d) 1,5 M e) 2,0 M

04 – (UFPE – 2a fase/97) Num certo dia um tanque para tratamento de resíduos químicos continha, quando cheio, 3,0g de

um dado sal numa concentração de 0,5 M. Hoje a concentração deste sal no tanque cheio é de 2,5 M. Qual a massa de sal no tanque?

05 – (UFPE – 1a fase/89) Qual a molaridade de uma solução que contém 0,5 mols de um composto, dissolvido em 250 mL de solução ?

a) 0,002 b) 0,2 c) 2 d) 4 e) 0,4

06 – (UFPE – 2a fase/90) Admitindo que a concentração de ácido acético no vinagre é aproximadamente 6,0g de ácido

acético (CH3COOH) em 100 mL de solução, calcule a concentração em mol/L. (Dados: C = 12; H = 1; O = 16)

07 – (UFPE – Gananhuns e Serra Talhada/2008.2) O ácido tartárico, C4H6O6, usado como conservante em alguns refrigerantes, pode ser obtido a partir da uva durante o processo de fabricação do vinho. Sabendo que a concentração de ácido tartárico num refrigerante é 0,175 mol/L, determine a massa desse ácido presente em uma garrafa de 500 mL. Dados:

Massa molar (g mol–1): H = 1; C = 12; O = 16.

a) 0,35 kg. b) 78,6 g c) 39,4 g d) 26,2 g. e) 13,1 g.

08 – (UFPE – 2a fase/92) Um comprimido antiácido contém 0,50g de carbonato de sódio. Considerando que esse comprimido é dissolvido em meio copo de água (120 mL), calcule o valor aproximado, em números inteiros, que multiplicado por 10–3, corresponde a concentração em mol/L do carbonato de sódio. (Dados: Na = 23 g/mol; C = 12 g/mol; O = 16 g/mol)


09 – (UNIVASF – Universidade Federal do Vale do São Francisco/2006) A região do Vale do São Francisco é atualmente uma das principais produtoras de vinho, obtendo sobre isso reconhecimento mundial. Um dos mecanismos de análise do álcool presente em um vinho utiliza-se do K2Cr2O7 (Dicromato de potássio). Um químico, ao analisar um vinho da marca X, necessitou de 1,00 L de uma solução aquosa 0,200 M de K2Cr2O7. Quanto este químico precisou pesar de K2Cr2O7 sólido? (Dados: massa molar do K2Cr2O7 = 294,2 g.)

a) 15,37 g b) 29,42 g c) 30,00 g d) 43,20 g e) 58,80 g

10 – (UFPE – 1a fase/2004) O rótulo de um frasco diz que ele contém uma solução 1,5 molar de NaI em água. Isso quer

dizer que a solução contém:

a) 1,5 mol de NaI / quilograma de solução. d) 1,5 mol de NaI / litro de água. b) 1,5 mol de NaI / litro de solução. e) 1,5 mol de NaI / mol de água. c) 1,5 mol de NaI / quilograma de água.

11 – (UFPE – Vitória e Caruaru/2007.2) O potássio exerce importante ação na manutenção do equilíbrio homeostático do ser humano. A diminuição ou o aumento de sua concentração no sangue pode causar graves efeitos no sistema neuromuscular. Sabendo-se que a concentração média de potássio no soro sanguíneo é de cerca de 0,195g/L, determine a concentração molar (molaridade) do potássio no sangue. (Dados: massa molar do Potássio = 39g)




2.E – Concentração Molar dos Íons

Considerando um soluto que apresente grau de dissociação igual a 100%, as concentrações (em mol/L) dos íons são valores diretamente proporcionais aos coeficientes estequiométricos da equação de dissociação iônica.

Como exemplo, vamos interpretar a seguinte equação química:

A2(SO4)3(aq) 2 A+3(aq) + 3 SO4

–2(aq)

Agora responda: Quando a concentração do sulfato de alumínio é de 0,2 mol/L, quais as concentrações dos íons A+3 e SO4

–2 presentes na solução.

A2(SO4)3 2 A+3 + 3 SO4–2

0,2 mol/L ............ ..............

As concentrações molares dos íons em solução são diretamente proporcionais a seus coeficientes,

na equação balanceada correspondente ao processo de dissociação iônica. Exemplo: A análise de 500 mL de uma solução aquosa de cloreto férrico indicou uma concentração 0,6 mol/L de íons

cloreto. Determine a massa desse sal, em gramas, contida na solução. (massa molar do cloreto férrico = 162,5 g/mol)

01 – (UPE – Quí. II/2004) Analisando quantitativamente um sistema formado por soluções aquosas de cloreto de sódio, sulfato de sódio e fosfato de sódio, constatou-se a existência de

0,525 mol/L de íons Na1+ 0,02 mol/L de íons SO42– 0,125 mol/L de íons C1–

Baseado nestes dados, pode-se concluir que a concentração do PO4–3 no sistema é

a) 0,525 mol/L. b) 0,12 mol/L. c) 0,36 mol/L. d) 0,24 mol/L. e) 0,04 mol/L.

1 FeCℓ3 1 Fe+3 + 3 Cℓ– ? mol/L 0,6 mol/L

Considerando-se que a proporção é de 1 : 3 ...

Concluímos que a * FeCℓ3 ] = 0,2 mol/L

0,2 mol 1,0 L

nsal 0,5 L

nsal = 0,1 mol

162,5 g 1,0 mol

msal 0,1 mol

msal = 16,25 g

V = 500 mL

* Cℓ– ] = 0,6 mol/L

msal = ?

FeCℓ3

H2O

H2O

1 mol do soluto

2 mol de cátion

3 mol do ânion

dissocia-se em


IMPORTANTE: Procure perceber que a soma das cargas dos íons é sempre igual a zero.



Responda você mesmo: 02 – (UFPE – Vitória e Caruaru/2009.2) cultivo de alface, utiliza uma combinação de substâncias químicas, dentre elas o

nitrato de cálcio Ca(NO3)2. Na preparação de uma destas soluções nutritivas, foi utilizada uma solução de nitrato de cálcio 0,025 M. Nesta solução, teremos uma concentração de íons de Ca2+ e NO3

–, respectivamente, de:

a) 0,0125 e 0,0125 b) 0,0125 e 0,0250 c) 0,0250 e 0,0250 d) 0,0250 e 0,0500 e) 0,0500 e 0,0500

03 – (UFPE – 2a fase/2002) A potabilidade da água é um problema que está tomando proporções mundiais; mesmo sendo

potáveis, águas com altas concentrações de magnésio apresentam um gosto característico, que as torna difíceis de serem ingeridas. A análise química de 100 mL de uma amostra de um dado manancial forneceu 146 mg de bicarbonato de magnésio ou hidrogeno-carbonato de magnésio. Considerando as seguintes massas atômicas, em g/mol, H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; P = 31; S = 32; K = 39; Ca = 40, qual é a concentração molar de magnésio nesta amostra, após ser multiplicada por mil (1000)?

04 – (COVEST – Vitória/2006) No processo de fluoretação da água para abastecimento das cidades, a concentração

recomendada de fluoreto é de 5,0 . 10–5mol/L. Se a substância utilizada nesse processo for o NaF, sua concentração em mg/L será: (Dados: Massas molares (g . mol–1): Na = 23; F = 19.)

a) 5,9 b) 10,6 c) 2,1 d) 7,0 e) 4,8

05 – (UFPE – 1a fase/95) Uma solução de um sulfato contém uma concentração 1,0 mol/L de íon sulfato (SO4–2). Podemos

afirmar que está solução pode conter:

a) Íon alumínio (A+3) numa concentração 2/3 mol/L; d) Íon nitrato (NO3

–) numa concentração 2/3 mol/L;

b) Íon férrico (Fe+3

) numa concentração 1,0 mol/L; e) Íon bário (Ba+3

) numa concentração 4/3 mol/L.

c) Íon cloreto (C–) numa concentração 2,0 mol/L;

06 – (UFPE – 1a fase/98) Em uma solução de sulfato de sódio, qual das espécies abaixo é mais abundante?

a) Na+ b) SO3–2 c) Na2SO4 d) SO2 e) H2SO4

07 – (UFPE – Univasf/2008.2) Considere uma solução aquosa contendo as seguintes espécies iônicas:

Íon Concentração (mol/L)

Na+(aq) 0,20

Mg+2(aq) 0,15

Fe+3

(aq) 0,20

SO4–2 0,15

Cℓ– x

O valor de x, em mol/L, é:

a) 1,00 b) 0,80 c) 0,60 d) 0,40 e) 0,30


2.F – Normalidade (N)

Considerando que a concentração normal foi abolida pela IUPAC da linguagem química oficial, é extremamente remota a possibilidade de ser cobrada em novas provas de vestibulares.

Apenas por prevenção, aconselhamos converter a extinta concentração normal em concentração em quantidade de matéria (mol/L) e desenvolver o raciocínio com essa concentração em mol/L. Relação entre normalidade e concentração molar... onde: N = normalidade M = Molaridade K = carga total do cátion Atenção: Algumas cargas de cátions importantes

+1 = H, Li, Na, K, Ag, NH4+

+2 = Mg, Ca, Ba, Zn

+3 = A

Exemplo1: Qual a concentração em quantidade de matéria, de uma solução 1,2 normal de A2(SO4)3 ?

Exemplo2: Qual a massa necessária de ácido sulfúrico para preparar 0,5 litro de uma solução 0,4 normal desse ácido ? Dado: H2SO4 = 98 g/Mol

01 – (FESP – UPE/92) Uma solução de nitrato de bário reagiu completamente com ácido sulfúrico, obtendo-se um

precipitado que depois de seco pesou 34,95g. O volume de solução de ácido sulfúrico 3,0 N utilizado nesta reação: (Dados: Ba = 137 u; S = 32 u; O = 16 u)

a) 300 mL b) 10 mL c) 200 mL d) 400mL e) 100 mL

Atenção: Todos os professores de química que obrigam seus alunos a estudarem equivalente-grama e normalidade são

profissionais ultrapassados e não possuem o apoio da Sociedade Brasileira de Química (SBQ). QUÍMICA NOVA NA ESCOLA Mol: Uma Nova Terminologia N° 1, MAIO 1995 – Página 14.

Fe e Ni = +2 ou +3

Cu = +1 ou +2

Pb = +2 ou +4

N

K M =

1,2

6 M =

M = 0,2 molar

M = 0,2 mol/L

A2(SO4)3

+6

+3 k

N

K M =

0,4

2 M = = 0,2 molar H2SO4

H2O

V = 500 mL N = 0,4 normal

mH2SO4 = ?

0,2 mol 1 litro

n --- 0,5 litro n = 0,1 mol de H2SO4

98g 1 mol

m 0,1 mol m = 9,8g de H2SO4

ico = maior carga oso = menor carga

M = N k

Aℓ2(SO4)3

H2O

N = 1,2 normal

M = ? mol/L



http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc01/atual.pdf

http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc01/atual.pdf


03 – Diluição de Soluções

Diluição é o acréscimo de solvente que permite preparar uma solução menos concentrada a partir de outra solução mais concentrada, do mesmo soluto.

Importante: Durante a diluição a massa do soluto permanece constante,

ou seja, a quantidade de mols do soluto não se altera porque houve apenas acréscimo de solvente, não de soluto. Em linguagem mais matemática:

Observação: Qual o volume de água utilizada para provocar a diluição ilustrada abaixo ?

Exemplos: 160 mL de água destilada são adicionados a 80 mL de uma solução 6,0 molar de NaC. Qual a concentração molar da solução resultante?

diluição

Solução A concentrada

CA VA

Volume e concentração são grandezas inversamente

proporcionais

diluído

CA . VA = CB . VB

Considerando que C = msoluto / V Então msoluto = C . V

Diluição

200 mL 300 mL concentrado

Soluto H2O

H2O

mSoluto(A)

Solução B diluída

CB VB

Soluto H2O

mSoluto(B)

VB > VA CB < CA

msoluto(A) = msoluto(B) ou

nsoluto(A) = nsoluto(B)

msoluto(A) = CA . VA

msoluto(B) = CB . VB

300 – 200 = 100 mL de água adicionada. Conclusão: V = Vfinal – Vinicial

H2O

NaCℓ H2O

H2O

1º) podemos determinar quantos mols do soluto há na solução inicial

V = 80 mL

M = 6,0 mol/L NaCℓ H2O

V = 240 mL

M = ? mol/L =

Solução inicial Solução final

mol

L

0,48 mol

0,24 L

6,0 mol 1,0 L

nsoluto 0,08 L

nsoluto= 0,48 mol ... (que será o mesmo da solução final)

= = 2,0 mol/L

nSoluto(B) = nSoluto(A) = 0,48 mol

Vágua = 160 mL

2º) a quantidade de mols da solução inicial será o mesma da nova solução...


Responda você mesmo:

Outras Resoluções:

M A . VA = M B . VB 6 . 80 = M B . 240 M B = 2,0 M

Não esqueça: Preparar uma solução a partir de outra já existente do mesmo soluto corresponde a uma

diluição de soluções, ou seja, a quantidade do soluto da solução inicial permanece a mesma na

solução final. 02 – (FESP – UPE/89) Dispõe-se, no laboratório, de uma solução de ácido clorídrico de densidade 1,2 g/cm3 e 36,5% em

peso. O volume dessa solução que se deve utilizar para se preparar 100 mL de solução de ácido clorídrico 1,0 N é

aproximadamente: (Dados: H = 1 u; C = 35,5 u)

a) 3,0 mL b) 6,20 mL c) 8,33 mL d) 9,0 mL e) 3,65 mL 03 – (FESP – UPE/86) O volume de uma solução de ácido sulfúrico a 36,75% em peso e densidade 1,8 g/mL, necessário

para preparar 500 mL de uma solução de ácido sulfúrico 3 N, é aproximadamente:

a) 120,35 cm3 b) 111,11 cm3 c) 200,00 cm3 d) 100,00 cm3 e) 73,50 cm3

NaCℓ H2O

V = 80 mL

M = 6,0 mol/L NaCℓ H2O

V = 240 mL

M = ? mol/L = 2,0 mol/L

Solução inicial

Solução final

A concentração diminui 3 vezes

O volume aumentou 3 vezes

80 mL 6,0 M 240 mL 6,0 M

240 mL X 80 mL X

X = 1 molar

Regra de três inversa. Antes de resolver a regra de três deve-se inverter uma das colunas

6 . 80 = X . 240 X = 2,0 Molar


Por raciocínio lógico...

Por regra de três do tipo inversa

Por fórmula decorada



04 – (UFPE – 2a fase/89) Que volume, em mililitros, de água destilada devemos adicionar a 1 litro de solução 0,105 M, para torná-la exatamente 0,100 M?

05 – (UFPE – 1a fase/91) Quantos mililitros de água devem ser adicionados a 400 mL de uma solução 3,0 M de HNO3 para

fornecer uma solução 2,0 M deste ácido?

a) 100 b) 200 c) 300 d) 400 e) 500

06 – (UPE – Tradicional / 2012) Um técnico químico percebeu que a pia do seu laboratório estava com aspecto amarelo-avermelhado por causa da incrustação de ferro. Decidiu então limpá-la. Para isso, resolveu preparar 100 mL de uma solução de ácido clorídrico, HCℓ, na concentração 6,0 mol/L a partir da solução de ácido HCℓ, alta pureza, disponibilizada comercialmente em frasco reagente.

Dados: Massa molar (HCℓ) = 36,5 g/mol; Densidade (solução de HCℓ) = 1,18 g/mL; Porcentagem em massa de HCℓ = 37%.

Para o preparo de 100 mL de uma solução de ácido clorídrico 6,0 mol/L, é necessário que o técnico retire do frasco reagente um volume, em mL, de solução de HCℓ igual a

a) 30,0. b) 50,2. c) 60,5. d) 102,4. e) 100,0.

04 – Mistura de Soluções de Mesmo Soluto

Importante: A massa do soluto da solução final será à soma das massas do soluto das soluções A e B.

Para resolução dos testes: A concentração final é uma média ponderada entre as concentrações. Os volumes das

soluções misturadas serão os pesos das concentrações no cálculo da média ponderada.

Observação: Nos raciocínios matemáticos envolvendo diluição ou mistura de soluções os volumes podem estar em qualquer unidade (litros, mililitros, etc.), contanto que todos estejam na mesma unidade (coerência entre as unidades).

+ =

Solução A CA VB

msoluto(A)

Solução B CB VB

msoluto(B)

Solução Final CF VF = Va + VB msoluto(F) = msoluto(A) + msoluto(B)

Considerando que C = msoluto / V Então msoluto = C . V

msoluto (A) = CA . VA msoluto (B) = CB . VB msoluto (F) = CF . VF

msoluto(F) = msoluto(A) + msoluto(B)

CF . VF = CA . VA + CB . VB

CA . VA + CB . VB CF =

VA + VB




Exemplo: (Ufviçosa – 96) Misturando-se 20mL de solução de NaCℓ, de concentração 6,0mol/L, com 80mL de solução de NaCℓ, de concentração 2,0mol/L, são obtidos 100mL de solução de NaCℓ, de concentração, em mol/L, igual a:

a) 1,4 b) 2,8 c) 4,2 d) 5,6 e) 4,0

Uma forma moderna de resolução seria...

07 – (UFPE – 2a fase/96) A salinidade da água de um aquário para peixes marinhos, expressa em concentração de NaC, é

0,08 M. Para corrigir essa salinidade, foram adicionados 2,0 litros de uma solução 0,52M de NaC a 20 litros de água

deste aquário. Qual a concentração final de NaC multiplicada por 100 ?

08 – (UFPE – 2

a fase/2013) A concentração de íon hidrogênio é um fator importante no processo de digestão dos

alimentos. O suco gástrico estomacal tem pH médio = 2, enquanto o suco de maçã verde tem pH = 3. Considerando soluções ideais, calcule o valor da concentração de íon hidrogênio numa solução resultante da mistura de 70 mL de suco gástrico com 30 mL de suco de maçã verde. Represente sua resposta como C × 10

–4 mol L

–1 e indique o valor de C,

com dois algarismos significativos. Resposta: 73

V = 20 mL

M = 6,0 M

V = 80 mL

M = 2,0 M

NaC H2O

VF = 100 mL

MF

= ? = mol/L = ?

NaC H2O

NaC H2O

6 mol 1 L

X 0,02 L X = 0,12 mol de NaCℓ

2 mol 1 L

X 0,08 L X = 0,16 mol de NaCℓ

= = 2,8 mol/L molfinal 0,12 + 0,16

Litrosfinal 20 + 80

Ou aplicando a fórmula...

MF

= 6 . 20 + 2 . 80

20 + 80

MF

= 2,8 M

MF

= MAVA + MBVB

VA + VB




09 – (FESP – PE/88) O volume de uma solução de hidróxido de sódio 1,5 molar que deve ser misturado a 300 mL de uma solução 2,0 M da mesma base, a fim de torná-la solução 1,8 molar é:

a) 200 mL b) 20 mL c) 2000 mL d) 400 mL e) 350 mL 10 – (CEFET – Tecnólogo/2006) Misturou-se 400mL de uma solução de NaOH (hidróxido de sódio) 0,2mol/L, com 600mL

de uma solução 40g/L da mesma base. Indique a alternativa correta para a concentração aproximada da solução final em moL/L. (Dadas as massas molares em g/mol: Na =23; O = 16; H = 1)

a) 2,30 b) 1,06 c) 0,68 d) 3,22 e) 1,25 11 – (UPE – 2003) O volume de água destilada, que deve ser adicionado a uma mistura contendo 100 mL de hidróxido de

sódio 0,5 mol/L com 25 g de solução do mesmo hidróxido a 40% em massa e densidade 1,25 g/mL, de modo a se obter uma solução 0,25 mol/L, é: (Massa molar do hidróxido = 40 g/mol)

a) 1200,0 mL b) 108,0 mL c) 1080,0 L d) 1,08 L e) 1,2 mL

12 – (Unicap – Quí. II/90) Qual a normalidade de uma solução que contém 9,8g de ácido sulfúrico dissolvidos em água em

um volume total de 200 mL ? Dados em g/mol: H = 1; S = 32; O = 16. 13 – (UFPE – 2a fase/2006) Calcule a normalidade (N) de uma solução, contendo 14,2 g de Na2SO4 em 25 mL de água.

Dados: O = (16 g mol1), Na = (23 g mol1), S = (32 g mol1).

14 – (FESP – UPE/91) Adiciona-se 1,0 mL de uma solução concentrada de ácido sulfúrico 36 N a um balão volumétrico

contendo exatamente 1.000 mL de água destilada. A molaridade da solução resultante é: (Admita que não há variação de volume)

a) 36 M b) 18 M c) 0,036 M d) 0,36 M e) 0,018 M



05 – Titulação de Soluções

Titulação é a adição de uma solução à outra solução de soluto diferente com o objetivo de estabelecer uma reação entre os solutos.

Através da titulação é possível calcular a concentração de uma solução A qualquer (solução problema) por meio da reação de um volume conhecido dessa solução A com um volume determinado experimentalmente de solução B, de concentração conhecida, baseando-se na equação da reação química entre os solutos e considerando que...

...os coeficientes do balanceamento nos fornecem as proporções em mols entre as substâncias.

Exemplo1: 200 mL de uma solução A (solução problema) de hidróxido de sódio, de concentração desconhecida, foi neutralizada com 500 ml de solução B (conhecida) 0,4 molar de ácido fosfórico.

Considerando as massas molares do H3PO4 = 98g/Mol e NaOH = 40 g/Mol, determine a concentração molar da solução problema.

Exemplo2: Qual a massa de hidróxido de sódio que deve ser adicionada a 200 mL de uma solução 0,5 molar de ácido sulfúrico para que ocorra completa neutralização da solução ácida ?

(Hidróxido de sódio = 40 g/mol)

H2SO4

H2O

NaOH mNaOH = ?

V = 200 mL

M = 0,5 Molar

0,5 mol 1,0 litro

n 0,2 litros n = 0,1 mol de H2SO4 presente na solução

Solução problema: Solução A de NaOH VA = 200 mL

MA= ?

Solução conhecida Solução B de H3PO4 VB = 500 mL

MB= 0,4 mol/L

Determina-se a quantidade de mols da solução B conhecida...

0,4 mol 1,0 L

nácidol 0,5 L nácido = 0,2 mol de H3PO4

Escreve-se a equação da reação entre o ácido e a base, pois as proporções estabelecidas pelo seu balanceamento serão empregadas como critério para determinar a quantidade de mols da base a partir da quantidade de mols do ácido...

Com base nesses dados podemos determinar a concentração em mol/L da solução problema O próximo passo é determinar a quantidade de mols do

NaOH necessário para consumir esses 0,1 mol do ácido...

H2SO4 + 2 NaOH Na2SO4 + 2 H2O 0,1 mol 0,2 mol

H3PO4 + 3 NaOH Na3PO4 + 3 H2O 0,2 mol 0,6 mol

... o que significa dizer que os 200 mL solução problema contem 0,6 mol de NaOH.

M = nsoluto

V

0,6 mol

0,2 L = = 3,0 mol/L ou 3,0 molar ou 3,0 M

1 mol 40g

0,2 mol m m = 8 g de NaOH



01 – (ENEM – 1ª prova/2009) Os exageros do final de semana podem levar o indivíduo a um quadro de azia. A azia pode

ser descrita como uma sensação de queimação no estômago, provocada pelo desbalanceamento do pH estomacal (excesso de ácido clorídrico). Um dos antiácidos comumente empregados no combate a azia é o leite de magnésia.

O leite de magnésia possui 64,8 g de hidróxido de magnésio, Mg(OH)2, por litro de solução. Qual a quantidade de ácido neutralizado ao ingerir 9 mL de leite de magnésia ?

Dados: Massas molares (em g mol–1): Mg = 24,3; Cℓ = 35,4; O = 16; H = 1.

a) 20 mol b) 0,58 mol c) 0,2 mol d) 0,02 mol e) 0,01 mol 02 – (FESP – UPE/93) Dissolveu-se 1,06g de carbonato de sódio puro em um béquer contendo água destilada. O número

de gotas de uma solução aquosa 0,8 N de ácido clorídrico, que deve ser adicionado ao béquer para reagir completamente com o carbonato de sódio é:

(Dados: Na = 23; C = 12; O = 16 Volume de uma gota = 0,05 mL)

a) 200 gotas b) 500 gotas c) 25 gotas d) 250 gotas e) 2000 gotas 03 – (UFPE – 2a fase/2009) O vinagre comercial contém ácido acético (CH3COOH). Na titulação de 6,0 mL de vinagre

comercial com densidade 1,01 g.mL–1, gastaram-se 10,0 mL de uma solução 0,40 mol.L–1 de hidróxido de sódio (NaOH). Qual é a porcentagem de ácido acético contido no vinagre analisado?

(Dados: C = 12, H = 1 e O = 16). Anote o inteiro mais próximo. 04 – (UFPE – 1

a fase/97) Os antiácidos são substâncias utilizadas para diminuir a quantidade de ácido clorídrico do

estômago. Várias substâncias podem ser utilizadas com essa finalidade. Uma delas é o óxido de magnésio MgO, uma base que reage com o ácido clorídrico de acordo com a seguinte equação química:

MgO + 2H+ Mg+2 + H2O

A massa de óxido de magnésio necessária para neutralizar todo o ácido num estômago que contém 0,06 mols de ácido clorídrico é: (Dados: Mg = 24,30 u; O = 15,99 u; H = 1,00 u)

a) 1,21g b) 1,46g c) 0,73g d) 0,54g e) 2,42g 05 – (UFPE – 2

a fase/94) Qual a massa de ácido fórmico, HCOOH, que, dissolvida em 500 mL de água, resulta em uma

solução que é completamente neutralizada por 500 mL de uma solução 1,0 M de NaOH?




06 – (Unicap – Quí. II/95) Um paralelepípedo de ferro, de densidade 8 g/cm3, com área da base igual a 0,7 cm

2, consome

metade do ácido existente em 2 litros de solução 0,2 M de HC. Qual a altura do corpo em cm ?

(Dados: H = 1 u; C = 35,5 u; Fe = 56 u)

07 – (FESP – UPE/2006 – Quí. II) 9,08 L de dióxido de carbono gasoso nas CNTP são insuflados em um recipiente, contendo

1,2 L de hidróxido de sódio 0,8 mol/L. Sabe-se que o dióxido de carbono foi consumido integralmente na reação. Após o término da reação, pode-se afirmar que:

Dados: Vm = 22,7 L/mol, mA(Na) = 23 u, mA(C) = 12 u, mA(C) = 35,5, mA(H) = 1 u, mA(O) = 16 u

a) Foram consumidos 38,4 g de hidróxido de sódio. d) Houve o consumo de 0,6 mol de dióxido de carbono. b) Há uma sobra de 6,40 g de hidróxido de sódio. e) Todo hidróxido de sódio foi consumido na reação. c) Há formação de 53,0 g de carbonato de sódio.

08 – (UPE – Quí. II/2009) Uma amostra de óxido de magnésio impura, pesando 800,0mg, foi adicionada a um béquer

contendo 400,0mL de uma solução de ácido sulfúrico 0,05 mol/L. Após a reação, titulou-se o excesso de ácido com hidróxido de sódio 0,10 mol/L, gastando-se para a completa neutralização 100,0 mL.

ma(Mg ) = 24u, ma( S ) = 32u. Sobre as reações que ocorreram nessas transformações, é CORRETO afirmar que

a) a impureza do óxido de magnésio é aproximadamente igual a 75%. b) foi consumido na reação exatamente 0,60 mol do óxido de magnésio. c) foi consumido 0,025 mol de hidróxido de sódio, para neutralizar o ácido sulfúrico em excesso. d) 3,92 mols de ácido sulfúrico foram consumidos na reação de neutralização com o hidróxido de sódio. e) foi consumido 0,015 mol de ácido sulfúrico na reação com o óxido de magnésio.

09 – (UFPE – 2a fase/2005) Um dos principais usos comerciais do ácido sulfúrico é na produção de ácido fosfórico e sulfato

de cálcio. Considere a equação química não-balanceada:

Ca3(PO4)2(s) + H2SO4(aq) CaSO4(s) + H3PO4(aq)

A massa em gramas (arredondada para o próximo inteiro) de uma solução de ácido sulfúrico (79% H2SO4 em massa) que deve ser utilizada para reagir completamente com 63,3 g de fosfato de cálcio é: Dados: Massas molares (g.mol

–1): Ca = 40; P = 31; S = 32; H = 1; O = 16.

10 – (FESP – UPE/96) Preparou-se 100 mL de uma solução de um ácido diprótico de massa molar 162 g/mol e

densidade1,80 g/mL, diluindo-se 1,00 mL deste ácido em quantidade suficiente de água destilada para completar o balão volumétrico até a aferição (100 mL). Em seguida retira-se do balão 5,00 mL, da solução e titula-se com hidróxido de sódio 1,0 N, gastando-se 1,0 mL para completa neutralização. A pureza do ácido analisado é de: (Dados: Na = 23 u; S = 32 u; O = 16 u;)

a) 70% b) 75% c) 83% d) 90% e) 78%



11 – (CEFET – Tecnólogo/2006) Um recipiente contém 500 mL de uma solução 2 mol/L de ácido clorídrico (HCℓ). A esse recipiente foi acrescentado 10,0g de hidróxido de sódio (NaOH) sólido, sem nenhuma impureza. Considere que não há variação de volume do sistema. Indique a alternativa que representa a concentração em mol/L de HCℓ resultante após a homogeneização. (dados: Na = 23g/mol; O = 16g/mol; H = 1g/mol)

a) 0,75 b) 0,90 c) 1,20 d) 2,01 e) 1,50

12 – (UPE – Quí. II/2008) Adiciona-se a um béquer, contendo 800,0 mL de uma solução aquosa de ácido clorídrico, 1,20 mols/L, 40,0g de uma amostra de carbonato de cálcio impuro. Após o término da reação, verificou-se que o gás obtido nas CNTP ocupou um volume igual a 4,54L. Dados: Vm = 22,7L/mol, ma(Ca ) = 40u, ma(C ) = 12u, ma(O ) = 16u É CORRETO afirmar, em relação a essa reação, que

a) a quantidade de ácido clorídrico contida no béquer é insuficiente para consumir todo carbonato de cálcio. b) o carbonato de cálcio utilizado nessa reação tem pureza igual a 65%. c) após o seu término, há um excesso de 0,16 mol de ácido clorídrico. d) o carbonato de cálcio apresenta um grau de impurezas de 30%. e) há um excesso de 0,56 mol de ácido clorídrico após o término da reação.

13 – (FESP – UPE/97) Colocou-se em um béquer contendo alumínio em excesso, 500,00 mL de uma solução de ácido clorídrico. Após o término da reação, o gás despreendido ocupou nas CNTP 681,30 mL. A concentração em quantidade

de matéria da solução ácida é: (Dados: A = 27 u; H = 1 u; C = 35,5 u; ) Considere nesse problema o volume molar igual a 22,7 L/mol nas CNTP.

a) 0,02 mol/L b) 0,01 mol/L c) 0,12 mol/L d) 0,24 mol/L e) 0,76 mol/L 14 – (UPE – Quí. II/2009) Um recipiente aberto de volume “V”, contendo 1 mol de CO2(g) a 27oC, foi aquecido a 327oC. O

gás expulso do recipiente foi convenientemente recolhido e insuflado sobre uma solução aquosa de hidróxido de sódio, suficiente para consumir todo gás. Em relação às transformações, é CORRETO afirmar que

Dados: ma(C) = 12u, ma(Na ) = 23u, ma( O ) = 16u, ma( H ) = 1u

a) com a elevação da temperatura para 327oC, foi expulso do recipiente ¼ de mol do gás CO2. b) ao aquecer o recipiente até 327oC, todo o gás carbônico contido no recipiente foi expulso. c) após o término da reação do gás carbônico, expulso do recipiente, com a solução aquosa de NaOH, constatou-se

que se formou 0,50 mol de um sal de sódio. d) após o término da reação do gás carbônico expulso do recipiente, com a solução aquosa de NaOH, verifica-se que

foram formados 2,0 mols de um sal de sódio. e) o gás carbônico não reage com o hidróxido de sódio, pois, sendo um óxido básico, só reagiria com ácidos em

solução aquosa.

15 – (FESP – UPE/ 86) Uma determinada amostra de zinco impura, pesando 15,0g foi dissolvida em 300,0 mL de solução

de ácido clorídrico 2,5 N. O excesso de solução de ácido clorídrico foi titulado e exigiu 150 mL de hidróxido de sódio 2,0 N. Admitindo que as impurezas não reagiram, podemos afirmar que o grau de pureza do zinco é:

(Dados: Zn = 65,4 u; Na = 23 u; H = 1 u)

a) 14,715% b) 1,90% c) 98,10% d) 9,81% e) 89,1%


16 – (UPE – Seriado 2º ano/2011) Em laboratório, é possível se determinar a concentração do ácido sulfúrico por meio de uma titulação, utilizando-se a fenolftaleína como indicador do término da reação representada pela seguinte equação:

H2SO4(aq) + 2 NaOH(aq) → Na2SO4(aq) + 2 H2O(ℓ)

Dado: massa molar, H2SO4 = 98 g/mol. Considerando que uma alíquota de 20mL de uma solução de ácido sulfúrico foi titulada com 10mL de uma solução de hidróxido de sódio a 1,0 mol/L, a concentração em gramas por litro, g/L, do ácido é a) 24,5. b) 32,5. c) 49,0. d) 55,0. e) 98,0.

17 – (UFPE – 2a fase/2001) Considere que uma solução aquosa com 60 g de NaOH é misturada com uma solução aquosa

com 54 g de HCℓ. Admitindo-se que esta reação ocorre de forma completa, qual seria a concentração molar do sal formado, se o volume final desta solução for 100 mL? Considere as massas molares (g/mol): H = 1; O = 16; Na = 23 e Cl = 35.

18 – (FESP – UPE/90) Dispõe-se num laboratório de uma solução de ácido sulfúrico a 90% em peso e densidade 1,84 g/mL.

O volume dessa solução em mililitros necessário para neutralizar exatamente 1 (um) litro de solução de NaOH 1,8 N é: (Dados: H = 1; S = 32; O = 16)

a) 100 x 88,2 b) 90 x 88,2 c) 100 x 90 d) 98 x 100 x 90 e) 100 x 88,2 49 x 90 100 88,2 1,84 90 x 1,84

19 – (COVEST – 2a fase/2001) Qual a massa em gramas de hipoclorito de sódio que deve ser adicionada a uma piscina de

volume 20.000 L, para que a concentração final de cloro seja 0,00005 M? Considere as massas atômicas (g/mol): H = 1; O = 16; Na = 23 e Cℓ = 35, e que a equação química desta reação é:

NaOCℓ(s) + Cℓ–(aq) + 2 H+

(aq) Na+(aq) + Cℓ2(aq) + H2O()

20 – (FESP – UPE/ 2000) Adicionou-se 1,0g de carbonato de cálcio impuro a 200 mL de uma solução de ácido clorídrico

0,10 mol/L. Após o término da reação, neutralizou-se o excedente ácido com uma solução de hidróxido de sódio 1,0 mol/L, gastando-se 4,0 mL. A pureza do carbonato de cálcio é:

(Dados: Ca = 40 u; C = 12 u; C = 35,5 u; H = 1 u)

a) 60% b) 45% c) 90% d) 85% e) 80%

21 – (FESP – UPE/88) O volume de uma solução de ácido sulfúrico a 24,50% em peso e densidade 1,84 g/mL necessário para se preparar 200 mL de uma solução do mesmo ácido, suficiente para neutralizar completamente 10 g de hidróxido de sódio, é aproximadamente: (Dado: H2SO4 = 98 g/mol)

a) 27,2 mL b) 50 mL c) 12,25 mL d) 2,72 mL e) 5,0 mL

22 – (UPE/2002) 42,0g de carbonato de magnésio reagem com excesso de ácido sulfúrico. Aqueceu-se o sistema para eliminar o bióxido de carbono. Em seguida, resfria-se e dilui-se a 1,0L. Retira-se uma alíquota de 10,0mL e titula-se, utilizando-se como titulante uma solução de hidróxido de sódio 0,50mol/L, gastando-se 2,0mL para a neutralização. O volume do ácido sulfúrico, utilizado inicialmente, é, aproximadamente,

a) 30,0 mL. b) 50,0 mL. c) 18,4 mL. d) 40,0 mL. e) 36,2 mL.

Dados:

Densidade do H2SO4 = 1,8g/mL Mg = 24u, C = 12u, O = 16u, S = 32u, H = 1u


23 – (Unicap – Quí. II/97) Uma esfera de ferro de superfície igual a 12 cm2 é introduzida em 1 litro de solução molar de

HC, consumindo todo o ácido. Qual o diâmetro final da esfera ?

(Para efeito de cálculo, considere = 3 e dFe = 8 g/mL. Dados: H = 1 u; C = 35,5 u; Fe = 56 u)

Fe + 2HC FeC2 + H2

24 – (UPE – Vestibular Seriado 2º Ano/2010) A massa de cloreto de sódio sólido que deve ser adicionada a 400,0 mL de uma solução 1,5 mols/L de nitrato de prata, para que a concentração da solução seja reduzida para 0,25 mol/L, é: (admita que não haja variação de volume pela adição do cloreto de sódio).

Dados: ma (Ag) = 108u, ma(N) = 14u, ma (O) = 16u, ma (Na) = 23u, ma (Cℓ) = 35,5u.

a) 117,0g. b) 58,50g. c) 29,25g. d) 5,85g. e) 11,70g.

25 – (UPE – Quí. I/2011) 20,0 mL de uma solução de amônia reagem exatamente com 0,392g de H2SO4, proveniente de uma solução 0,25 mol/L desse ácido, originando um sal de amônio. A concentração em g/L da solução de amônia é

Dados: ma(C) = 12u, ma (O) = 16u, ma(H) = 1u, ma(N) = 14u

a) 12,6 b) 14,3 c) 16,4 d) 6,8 e) 8,2 26 – (UFPE – 2a fase/95) Quantidades conhecidas de solução 0,1 M de nitrato de prata (AgNO3) são adicionadas a cinco

tubos de ensaio contendo 1,0 mL de solução 0,1 M de cromato de potássio (K2CrO4), conforme a tabela. Todos os tubos apresentam formação do precipitado Ag2CrO4. Observando a tabela podemos afirmar que:

Tubo Solução 0,1 M de K2CrO4 Solução 0,1 M de AgNO3 1 1,0 mL 3,0 mL

2 1,0 mL 2,5 mL

3 1,0 mL 2,0 mL

4 1,0 mL 1,0 mL

5 1,0 mL 0,5 mL

I II 0 0 No tubo 2 a solução de nitrato de prata está em excesso. 1 1 No tubo 1 a solução de cromato está em excesso. 2 2 No tubo 3 a solução de nitrato está em excesso. 3 3 No tubo 4 não existe excesso de reagentes. 4 4 No tubo 5 a solução de cromato está em excesso.



5.A – Análise do Ponto de viragem da Titulação

Durante a titulação uma solução concentrada* bem conhecida deve ser adicionada, gota a gota, em outra solução (normalmente de concentração desconhecida) até o consumo total dos solutos reagentes, sem que reste nenhum dos reagentes (sem excesso) alcançando, assim, o denominado ponto de viragem ou ponto de equivalência. A expressão viragem está associada à mudança de cor apresentada pelo indicador ácido/base no memento da neutralização.

Ponto de equivalência é o estágio de uma titulação em que os reagentes foram totalmente consumidos, ou seja, não há mais reagentes no sistema, existem apenas os produtos.

* Quanto maior a concentração da solução titulante (acrescentada) menos gotas serão necessárias até atingir o ponto de equivalência. Não é recomendado empregar titulantes muito diluídos, pois se gastaria muito tempo para completar a neutralização.

É fundamental lembrar que no ponto de equivalência, o pH da solução não obrigatoriamente será 7 (sete) pois, mesmo que o produto seja um sal, existem sais de caráter ácido,de caráter básico e sais de caráter neutro.

Conforme comentamos, ponto de equivalência (ou de viragem) será percebido por meio do uso de um indicador adequado.

Indicador Forma ácida Próxima de neutra Forma básica pH e cor de transição

Alaranjado de metila Vermelho Laranja Amarelo 3 – 5, Laranja

Vermelho de metila Vermelho Laranja Amarelo 4 – 6, Laranja

Azul de bromotimol Amarelo Verde Azul 6 – 8, Verde

Fenolftaleina Incolor Incolor Vermelho 8 – 10, Róseo

A escolha do indicador adequado depende justamente do caráter ácido/básico/neutro do produto da reação.

Quando o produto da titulação tem pH abaixo de 7 é necessário é necessário que o indicador tenha toda sua faixa de viragem em pH abaixo de 7 (alaranjado de metila ou vermelho de metila).

Quando o produto da titulação tem pH acima de 7 é necessário é necessário que o indicador tenha toda sua faixa de viragem em pH acima de 7 (Fenolftaleina).

Quando o produto da titulação tem pH igual a 7 é necessário é necessário que o indicador tenha sua faixa de viragem iniciando em pH abaixo de 7 e finalizando em pH acima de 7 (azul de bromotimol).

Exemplo1: Titulação do hidróxido de sódio com ácido cianídrico...

NaOH + HCN NaCN + H2O O ponto de equivalência ocorre em pH > 7 visto que o sal formado é de caráter básico.

Exemplo2: Titulação do hidróxido de amônio com ácido clorídrico...

NH4OH + HCℓ NH4Cℓ + H2O O ponto de equivalência ocorre em pH < 7 visto que o sal formado é de caráter ácido.

Exemplo3: Titulação do hidróxido de sódio com ácido clorídrico...

NaOH + HCℓ NaCℓ + H2O O ponto de equivalência ocorre em pH = 7 visto que o sal formado é de caráter neutro.

cátion de base forte

ânion de ácido fraco

sal de caráter básico

cátion de base fraca

ânion de ácido forte

sal de caráter ácido

cátion de base forte

ânion de ácido forte

sal de caráter neutro

Base fraca

Ácido forte

Base forte

Ácido forte

Base forte

Ácido fraco

Qual seria um bom indicador para essa titulação?

Resposta: ___________________

Qual seria um bom indicador para essa outra titulação?

Resposta: ___________________

Qual seria um bom indicador para essa última titulação?

Resposta: ___________________



01 – (FESP – UPE/90) Titulando-se 25 mL de uma solução de ácido acético 0,10 M com hidróxido de sódio 0,10 M, é de se

esperar que:

a) O ponto de equivalência desta titulação ocorra em um pH menor que 7, pois o titulante é um ácido. b) O ponto de equivalência desta titulação ocorra em um pH igual a 7, pois ocorre uma reação de neutralização. c) O ponto de equivalência desta titulação ocorra em um pH igual a 14, pois o titulante é um hidróxido forte. d) O ponto de equivalência desta titulação ocorra em um pH alcalino, pois o sal formado na titulação é um sal de

hidrólise básica. e) O ponto de equivalência desta titulação ocorra em um pH ácido, pois o sal formado na titulação é um sal de

hidrólise ácida.

02 – (UPE – Quí. I/2007) Um aluno preparou uma solução, colocando em um erlenmeyer 20,0 mL de álcool etílico, cinco gotas de azul de bromotimol e uma gota de solução de hidróxido de sódio 1,0 mol/L. A solução resultante apresentou uma coloração azulada. O aluno, invocando poderes mágicos, solicitou a um colega de turma que pronunciasse perto da boca do erlenmeyer que continha a solução a seguinte frase: “Muda de cor solução”. Após pronunciar várias vezes essa frase, a solução mudou sua coloração de azul para verde, para a glória do aluno mágico.

Assinale a alternativa verdadeira.

a) Não podemos duvidar dos poderes sobrenaturais que certas pessoas exercem sobre as soluções. b) Essa solução, de algum modo inexplicável, obedeceu ao comando do aluno. c) A reação química entre o álcool etílico e o azul de bromotimol é a responsável pela mudança de coloração. d) A neutralização do hidróxido de sódio pelo ácido carbônico, que se forma na solução, é a responsável pela

mudança de coloração da solução. e) O ar exalado pelo aluno, que é rico em oxigênio atômico, oxida o álcool etílico, produzindo um ácido que neutraliza

o hidróxido de sódio, ocasionando a mudança de coloração da solução.

03 – (UPE – Quí. II/2009) A titulometria é utilizada comumente em laboratório, na análise química quantitativa. Em relação à análise titulométrica, é CORRETO afirmar que

a) após o término de uma titulação, o pH da solução resultante é igual a 7, quaisquer que sejam os titulantes e as amostras utilizadas.

b) a solução usada como titulante, seja ela ácido forte ou base fraca, não pode ser incolor, pois, se assim o fosse, dificultaria a identificação do ponto de equilíbrio.

c) tecnicamente é incorreto usar como titulante uma solução de ácido acético 0,001 mol/L, para titular uma solução de hidróxido de sódio concentrada.

d) na titulação do ácido acetilsalicílico, utilizando-se como titulante o hidróxido de sódio, o pH no ponto de equivalência será menor que 7.

e) a fenolftaleína é o indicador universal apropriado para a realização de todas as titulações, desde que a temperatura do laboratório não ultrapasse 20oC.

04 – (UPE – Tradicional/2013) Em um aquário onde a água apresentava pH igual a 6,0, foram colocados peixes

ornamentais procedentes de um rio cuja água tinha pH um pouco acima de 7,0. Em razão disso, foi necessário realizar uma correção do pH dessa água. Entre as substâncias a seguir, qual é a mais indicada para tornar o pH da água desse aquário mais próximo do existente em seu ambiente natural?

a) KBr b) NaCℓ c) NH4Cℓ d) Na2CO3 e) Aℓ2(SO4)3



05 – (UPE – SSA 2º ano/2012) Uma pessoa estava preparando uma salada que continha repolho roxo. Ao temperá-la com vinagre, ela percebeu que a solução acumulada no fundo da saladeira apresentava uma coloração avermelhada. No entanto, após a adição de “sal”, estranhamente, a solução ficou azulada. Desconfiada, ela foi verificar o rótulo do “sal” e percebeu que havia adicionado bicarbonato de sódio (NaHCO3) quando deveria ter adicionado cloreto de sódio (NaCℓ). Qual das alternativas abaixo traz uma explicação quimicamente consistente para o fenômeno da mudança de coloração observada?

a) O ácido acético (CH3COOH), na presença de bicarbonato de sódio, se decompõe, produzindo uma substância que tem coloração azulada.

b) O ácido acético (CH3COOH), presente no vinagre, reagiu com o bicarbonato de sódio, formando acetato de sódio (CH3COO

–Na

+) que tem coloração azulada.

c) O bicarbonato de sódio, que é um sólido branco, em contato com as folhas do repolho roxo e com o ácido acético (CH3COOH), forma um bicarbonato que tem coloração azul.

d) O bicarbonato de sódio, ao ser adicionado à salada, provocou um aumento no pH da solução, o que foi indicado pelo extrato do repolho roxo, que atua como um indicador ácidobase.

e) O ácido acético (CH3COOH), presente no vinagre, reagiu com o bicarbonato de sódio, diminuindo o pH da solução, o que foi indicado pelo extrato do repolho roxo, que atua como um indicador ácido-base.

06 – (UPE – Quí. II/2007) Em laboratório, para se preparar 1L de uma solução de hidróxido de sódio 1,0 mol/L, se procede corretamente da seguinte forma:

a) Coloca-se em um béquer 1.000mL de água da torneira e, em seguida, dissolve-se 40,0g de hidróxido de sódio, utilizando-se um bastão de vidro.

b) Coloca-se em um béquer 1.000 mL de água destilada previamente aquecida e, em seguida, usando-se um bastão de vidro, dissolve-se 40,0g de NaOH, colocando a solução resultante em um balão volumétrico de 1.000 mL.

c) Pesa-se a massa de NaOH necessária para preparação da solução, levando-se em conta as impurezas do produto. Dissolve-se essa massa com água destilada em um béquer, usando-se um bastão de vidro, transferindo-se a solução para um balão volumétrico de 1.000 mL após várias lavagens. Em seguida, completa-se o balão com água destilada até a aferição, usando-se uma pipeta ou pisseta.

d) Pesa-se a massa necessária de NaOH para a preparação da solução e, em seguida, coloca-se essa massa em um balão volumétrico de 1.000 mL, adicionando-se lentamente, com a pipeta graduada, água destilada até a marca da aferição.

e) Pesa-se a massa necessária de NaOH para preparação da solução e, em seguida, coloca-se essa massa em balão volumétrico de 1.000 mL, adicionando-se lentamente, com a pipeta volumétrica, água destilada até a marca de aferição do balão.




07 – Mistura de Soluções de Solutos Diferentes Que não Reagem

Cada solução deve ser estudada individualmente, considerando que cada uma é diluída a um volume final que corresponde à soma dos volumes das soluções misturadas, conforme exemplificado abaixo:

Exemplo: (Mack – SP) 200 mL de uma solução 0,3 M de NaC são misturados a 100 mL de uma solução molar de CaC2. A concentração, em mol/L, de íons cloreto na solução resultante é:

a) 0,66 b) 0,53 c) 0,33 d) 0,20 e) 0,86

01 – (UFRJ) Misturando-se 100 mL de solução aquosa 0,1 molar de KCℓ, com 100 mL de solução aquosa 0,1 molar de

MgCℓ2, as concentrações de íons K", Mg++ e Cℓ– na solução resultante serão, respectivamente:

a) 0,05 M; 0,05 M e 0,1 M c) 0,05 M; 0,05 M e 0,2 M e) 0,05 M; 0,05 M e 0,15 M b) 0,04 M; 0,04 M e 0,12 M d) 0,1 M; 0,15 M e 0,2 M

02 – (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 K

+ e SO4

–2 serão, respectivamente:

a) 4,2 mol/L e 2,1 mol/L c) 5,4 mol/L e 2,1 mol/L b) 4,2 mol/L e 3,6 mol/L d) 5,4 mol/L e 3,6 mol/L

CaC2

H2O

NaC H2O

V = 200 mL

M = 0,3 M

V = 100 mL

M = 1,0 M

VF = 300 mL * NaCℓ + = ? M * CaCℓ2 ] = ? M

NaC CaCℓ2

H2O

Cálculo da concentração final do NaCℓ...

0,3 M 200 mL

X 300 mL X = 0,2 M de NaCℓ

Cálculo da concentração final do CaCℓ2...

1,0 M 100 mL

X 300 mL X = 0,33 M de CaCℓ2

Determinação das concentrações molares dos íons:

NaCℓ Na+ + Cℓ–

0,2 M 0,2 M 0,2 M

CaCℓ2 Ca+2 + 2 Cℓ–

0,33 M 0,33 M 0,66 M

Conclusões: [ Na+ ] = 0,2 M [ Ca+2 ] = 0,33 M * Cℓ

– ] = 0,2 + 0,66 = 0,86 M

Resposta do quesito: letra e.


06 – Outras Concentrações

6.A – Porcentagem v/v%

Indica quantos mL de soluto existem em cada 100 mL da solução.

X% v/v = XmL do soluto para 100mL da solução.

Exemplo1: Uma solução aquosa de etanol tem concentração 40 %v/v. Isso significa dizer que:

Exemplo2: Considerando a densidade do etanol anidro igual a 0,8 g/mL, determine a concentração molar (mol/L) de uma

solução aquosa de etanol a 23%v/v. (Dado: C2H5OH = 46g/mol)

6.B – Porcentagem p/v%

Indica quantos grama de soluto existem para cada 100mL da solução.

X% p/v = Xg do soluto para 100mL da solução.

Exemplo1: Uma solução aquosa de NaCℓ tem concentração 3,0 % p/v. Isso significa dizer que existem 3 g de NaCℓ para cada 100 mL de solução.

Exemplo2: Determine a concentração molar (mol/L) de uma solução aquosa de cloreto de sódio a 29 %p/v. (Dado: NaCℓ = 58 g/mol)

em cada 100 mL da solução

40 mL são de etanol 60 mL são de água

100 mL de solução

Etanol Água

NaCℓ H2O

3 g de soluto

C2H5OH

H2O

para Vsolução = 100 mL contém

23 mL de C2H5OH 73 mL de H2O

Considerando detanol = 0,8 g/mL

0,8g –––––––– 1 mL

msoluto–––––––– 23 mL

msoluto = 18,4 g de C2H5OH

Considerando Metanol = 46 g/mol

46g –––––––– 1 mol

18,4g –––––––– nsoluto

nsoluto = 0,4 mol Concentração molar =

mol

L = 4,0 mol/L

0,4 mol

0,1 L =

= 4,0 molar

C2H5OH

H2O

29 %p/v significa 29 g de NaCℓ 100 mL de solução

Considerando MNaCℓ = 58 g/mol

58g –––––––– 1 mol

29g –––––––– nsoluto

nsoluto = 0,5 mol

Concentração molar = mol

L = 5,0 mol/L

0,5 mol

0,1 L =

= 5,0 molar

NaCℓ(aq)

2% p/v


6.C – Partes por milhão (ppm)

Indica quantas partes do soluto existem para 106 partes do solvente.

x ppm = x parte de soluto para 106 partes do solvente Exemplo: 5 ppm pode significar...

5 g do soluto para 106 g do solvente ou 5 ml do soluto para 10

6 mL do solvente, dependendo do contexto

proposto no exercício em análise.

Importante: A expressão repetida “partes ... partes” apenas significa que os dados do soluto e do solvente devem estar na mesma unidade, ou seja, na resolução de problemas envolvendo ppm, é necessário que...

... todos os dados do soluto e do solvente apresentem as mesmas unidades. Exemplo1: Um depósito contendo 20,0 m3 de ar, em certas condições de temperatura e pressão, apresenta 50 mL de

monóxido de carbono medidos nas mesmas condições. Qual a concentração, em ppm, de monóxido de carbono no ar desse depósito?

Exemplo2: A análise da água de um rio contaminado com mercúrio (íons Hg+2) revelou a presença de 4 µg desse metal

pesado em cada 5 mililitro de água recolhida do rio. Considerando a densidade da água 1g/mL, determine a concentração do mercúrio em unidades de ppm.

Exemplo2: A concentração de íons sódio na água de uma fonte é de 20 ppm. Qual a massa de sódio, em mg, presente em

um como de 200 mL da água dessa fonte considerando que a água da fonte tem densidade 1g/mL e o sódio tem massa molar 23 g/mol ?

50 mL de CO

20 m3 de ar 20 m3 = 20.000 litros

20.000 litros = 20.000.000 mL ou seja 2 . 107 mL de ar

50 mL de CO 2 . 107 mL de ar

X mL 106 mL

X = = 25 . 10–1

mL 2,5 mL de CO para cada 106 mL de ar ou seja... 2,5 ppm de CO

50 . 106

2 . 107

Hg+2

H2O Vsolução = 5 mL (que pode ser considerado o próprio volume de água)

msoluto = 4 microgramas = 4 . 10–6g de Hg+2

Considerando dágua = 1,0 g/mL

1,0g –––––––– 1 mL

mágua –––––––– 5 mL

msolvente = 5,0 g de H2O

4 . 10–6g de Hg+2 –––– 5 g de H2O

X –––––––––– 106g de H2O

X = 0,8 g de Hg+2

, ou seja,

0,8 g de Hg+2 para 106 g de H2O = 0,8 ppm de mercúrio na água do rio.

Na+

H2O Vsolução = 200 mL (que pode ser considerado o próprio volume de água) então a massa de água é 200g

msoluto = ?

20 g de Na+ ––––––106g de H2O

X –––––––––– 2 . 102 g de H2O

X = 40 . 10–4g de Na+ = 4,0 . 10–3g

msoluto = 4 mg de Na+


6.D – Volumes de Água Oxigenada Sabemos que água oxigenada é o nome dado a solução aquosa cujo soluto é o peróxido de hidrogênio...

...podemos definir a expressão VOLUMES como sendo um tipo de concentração que indica quantos litros de oxigênio são liberados nas para cada 1 litro de solução aquosa (para 1 litro de água oxigenada).

Exemplo1: Água oxigenada a 15 volumes = 15 litros de O2 liberado para cada 1 litro de solução

Exemplo2: Qual a massa, em gramas, necessária de peróxido de hidrogênio para produzir 125 ml de água oxigenada a 44,8 volumes, nas CNTP ?

(Dados: H2O2 = 34 g/mol) Resolução: Havendo descoberto a quantidade de mols de O2 liberado, Podemos agora determinar quantos mols de H2O2 há na solução...

1 H2O2(aq) 1 H2O(ℓ) + ½ O2(g)

0,5 mol 0,25 mol Finalmente podemos determinar a massa de H2O2 ... Conclusão:

X volumes = X litros de O2 para 1,0 L da solução de água oxigenada.

H2O2 H2O

Água oxigenada

H2O2 H2O

V = 125 mL de solução

Concentração = 44,8 volumes

msoluto = ?

Volumes = VO2 liberado

Vsolução

Volumes = VO2 liberado

Vsolução

44,8 = VO2 liberado

0,125

VO2 = 5,6 L de O2

Considerando o gás nas CNTP ... 22,4 L –––––––– 1 mol 5,6 L –––––––– n n = 0,25 mol de O2

Considerando que H2O2 = 34 g/mol ... 34 g –––––––– 1 mol m –––––––– 0,5 mol m = 17g de H2O2

Observação: O que faríamos se o texto pedisse a concentração molar ?

Resposta: temos 0,5 mol de peróxido para 0,125 L da solução. Dessa forma

podemos determinar a concentração em mol/L

0,5 mol

0,125 L M = 4 mol/L

Com esses litros de O2, deve-se encontrar a quantidade de mols de O2 que permitirá calcular quantos mols de H2O2 há na solução através da reação... H2O2(aq) H2O(ℓ) + ½ O2(g)

H2O2(aq) H2O(ℓ) + ½ O2(g)


Questão sobre %v/v

03 – (UFPE – 1a fase/2003) Os médicos recomendam que o umbigo de recém-nascidos seja limpo, usando-se álcool a 70%. Contudo, no comércio, o álcool hidratado é geralmente encontrado na concentração de 96% de volume de álcool para 4% de volume de água. Logo, é preciso realizar uma diluição. Qual o volume de água pura que deve ser adicionado a um litro (1 L) de álcool hidratado 80% v/v, para obter-se uma solução final de concentração 50% v/v?

a) 200 mL b) 400 mL c) 600 mL d) 800 mL e) 1600 mL Questão sobre %m/v

04 – (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco – IFPE/2010) O soro glicosado é uma solução isotônica em relação ao sangue, pois se assemelha aos líquidos corporais, isso porque a glicose é o principal carboidrato existente na corrente sanguínea. Em pacientes com hipoglicemia, é recomendado seu uso, existindo no mercado soluções com concentração, variando de 5,0 a 50,0% (m/v). Assinale a alternativa que corresponde à concentração aproximada, em quantidade de matéria (mol/L), da glicose (C6H12O6) em um recipiente de 500,0 mL de soro glicosado a 10,0% (m/v).

Dados: massas molares em g/mol: C = 12; O = 16; H = 1.

a) 0,11 b) 0,83 c) 0,28 d) 0,56 e) 0,32 Questão sobre volumes de água oxigenada

05 – (FESP – UPE/87) Denomina-se volume de água oxigenada, o número de litros de O2 liberado nas CNTP, por litro da solução. Podemos afirmar que uma solução de água oxigenada, a 20 volumes, tem concentração aproximadamente igual a:

a) 3% b) 6% c) 5% d) 30% e) 40%

Questão sobre ppm

06 – (UFPE – 2a fase/97) Em uma estação para tratamento de água, muitas vezes realiza-se a remoção de íons Ca+2 dissolvidos, que são responsáveis pela dureza da água. Essa remoção pode ser conseguida pela adição de carbonato de sódio que irá provocar a precipitação do carbonato de cálcio. Se 100.000 litros de água contendo 98,1 ppm (partes por milhão) de íons Ca+2 precisam ser tratados de acordo com o procedimento acima, quantos quilos de carbonato de sódio serão necessários ? Utilize números inteiros para as massas atômicas em seu cálculo. Assinale no cartão o inteiro mais próximo de sua resposta. (Dados: Na = 23 u; Ca = 40 u; C = 12 u; O = 16 u)



07 – (UPE – Seriado 2º ano/2011) HCℓ a 5% v/v, é uma das soluções utilizadas no processo de remoção de ferrugem, tinta

e incrustações de uma superfície metálica. Para que uma solução de HCℓ tenha essa característica, ela deve ter

a) 5 g do ácido em 100 mL da solução. d) 5 mL do ácido em 100 mL da solução. b) 5 μg do ácido em 100 mL do solvente. e) 5 mL do ácido em 100 mL do solvente. c) 5 mg do ácido em 100 mL do solvente.

08 – (Vestibular Seriado 2º ano – UPE/2009) O vinagre é uma solução aquosa diluída na qual predomina o ácido acético, CH3COOH. Para determinar a percentagem massa/volume do referido ácido no vinagre, realiza-se uma titulação, utilizando-se uma solução padronizada de hidróxido de sódio 0,10 mol/L. Para isso, diluem-se 10,0mL de vinagre com água destilada em um balão volumétrico de 100,0 mL até a aferição. Foram gastos na titulação 5,0 mL do hidróxido utilizados como titulante, para titular uma alíquota de 10,0 mL da solução diluída. A percentagem massa/volume do vinagre analisado é

Dados: ma( C ) = 12u, ma( O ) = 16u, ma( Na ) = 23u, ma( H ) = 1u

a) 6% b) 2% c) 4% d) 5% e) 3% 09 – (UPE – Quí. I/2010) As normas da ANP (Agência Nacional do Petróleo) definem o teor em volume do álcool na

gasolina, no intervalo entre 18% a 24% como sendo aceitável. Uma análise realizada por um estudante de química revelou que, ao se adicionarem 20,0 mL de água destilada a uma proveta de 100,0 mL, com rolha, contendo 30,0 mL de gasolina, após intensa agitação, o volume da mistura água + álcool tornou-se igual a 27,80 mL. Após a análise dessa experiência, o estudante concluiu como VERDADEIRO que

Dados: dálcool = 0,80g/mL e dgasolina = 0,72g/mL

a) o álcool é insolúvel na água, em qualquer proporção, razão pela qual o volume de água aumentou. b) a densidade da gasolina pura é bem maior que a da água destilada, por ser uma mistura de hidrocarbonetos. c) a gasolina analisada atende as normas da ANP, podendo ser comercializada sem nenhuma restrição. d) a quantidade de álcool encontrada na gasolina analisada é maior que a permitida pelas normas da ANP. e) quanto maior o teor de álcool na gasolina, mais próxima de 0,62g/mL será a densidade da mistura.

10 – (UPE – Quí. I/2005) Para determinar o teor de álcool na gasolina, um estudante, usando a pipeta, colocou 10,0mL de gasolina numa proveta. A seguir, adicionou 10,0mL de água destilada, tampou a proveta com uma rolha e agitou a mistura água-gasolina vigorosamente. Deixou o sistema em repouso e, em seguida, determinou o volume de cada fase. O percentual (T%) de álcool na amostra de gasolina é determinado através do seguinte cálculo:

Dados: Va – volume de álcool Vb – volume inicial da gasolina Vc – volume final da gasolina

a) T% = 100

cV10

c) T% =

bV

aV10

x 100 e) T% =

bV

aV

cV20

x 100

b) T% = 2

bV10

x 100 d) T% =

bV

cV10

x 100

11 – (UPE – Quí. I/2004) Para que o ar que inspiramos seja considerado bom, admita que o limite máximo de CO não ultrapasse 5ppm num dado ambiente. Uma pessoa é colocada num ambiente com dimensões 12,5mx4mx10m, no qual se constata a existência de 2L de CO disseminados no ar. Conclui-se com esses dados que

a) a quantidade de CO encontrada no ambiente é igual ao limite máximo aceito. b) a quantidade de CO encontrada no ambiente é maior que 5 ppm. c) a quantidade de CO encontrada no ambiente é menor que o limite máximo aceito. d) não há risco para a pessoa que se encontra no ambiente, pois a quantidade de CO encontrada é menor que 1 ppm. e) se deve retirar a pessoa do ambiente com urgência, pois o limite máximo aceito de CO foi ultrapassado em mais de

90%.



12 – (UFPE – 2a fase/2004) A água oxigenada, ou peróxido de hidrogênio (H2O2). É vendida nas farmácias com

concentrações em termos de “volumes”, que correspondem à relação entre o volume de gás O2, liberado após completa decomposição do H2O2, e o volume da solução aquosa. Sabendo que a equação química de decomposição da água oxigenada é:

H2O2(aq) → H2O() + ½ O2(g)

Calcule a concentração molar de uma solução de água oxigenada de 24,4 volumes a 25oC e 1 atm. (Dado: R = 0,082 atm . L . K–1. mol–1)

13 – (UFPE – 2ª fase/2010) Um bom vinho apresenta uma graduação alcoólica de cerca de 13% (v/v). Levando-se em

consideração que a densidade do etanol é 0,789 g mL–1

, a concentração de etanol, em mol L–1

, do vinho em questão, será (assinale o inteiro mais próximo):

Dados: C = 12 g mol–1

, H = 1 g mol–1

e O = 16 g mol–1

.

14 – (FESP – UPE/89) Dispõe-se de 20 litros de água oxigenada a 125 volumes. Para se preparar 100,0 litros de água

oxigenada a 10 volumes, deve-se proceder praticamente da seguinte forma:

a) Tomam-se 10 litros de água oxigenada a 125 volumes e diluem-se a 100 litros. b) Tomam-se 100 litros de água oxigenada a 125 volumes e aquece-se até a proporção desejada. c) Tomam-se 8 litros de água oxigenada a 125 volumes e diluem-se a 100 litros. d) Tomam-se 80 litros de água oxigenada a 125 volumes e diluem-se a 100 litros. e) Tomam-se 125 litros de água oxigenada a 125 volumes e diluem-se a 100 litros.

15 – (IFPE – Cursos Técnicos Subsequentes/2011) A chamada água sanitária, usada como desinfetante na limpeza

doméstica, contém como ingrediente ativo o hipoclorito de sódio, NaCℓO. As soluções comerciais de hipoclorito de sódio apresentam em geral uma concentração a 3%. Assinale a alternativa que indique o volume de água necessário, em litros, para produzir 50 litros de uma água sanitária a 3 %, a partir de uma solução a 15 % de hipoclorito de sódio.

a) 40 b) 30 c) 20 d) 10 e) 5 16 – (UPE – Quí. II/2010). A concentração de um gás poluente na atmosfera, medida a 1 atm e 27oC, é de 41 ppm. A

concentração desse poluente, em moléculas/cm3 de ar, é igual a Dados: R = 0,082 L.atm/mol.K ; N = 6,0x1023

a) 4,1 x 10–14

b) 4,1 x 10–22

c) 1,0 x 10–18

d) 4,1 x 10–18

e) 1,0 x 1015




6.E – Fração em Mol ou Fração em Quantidade de Matéria (X)

Antigamente chamada de fração molar, apenas indica a fração de cada componente da solução em mols (não é fração em massa). Dessa forma temos:

Fração molar do soluto (x1) = quantidade de mols do soluto em relação à quantidade de mols da solução.

Fração molar do solvente (x2) = quantidade de mols do solvente em relação à quantidade de mols da solução.

Observação: x1 + x2 = 1

Exemplo: Determine as frações molares do soluto e do solvente na solução obtida.

(Dados: NaC = 58,5 g/mol e H2O = 18 g/mol) 01 – (FUERN) Uma solução preparada tomando-se 1 mol de glicose (C6H12O6) e 99 mol de água (H2O) apresenta frações

molares de soluto e solvente, respectivamente, iguais a:

a) 0,18 e 0,82 b) 0,82 e 0,18 c) 0,90 e 0,10 d) 0,10 e 0,90 e) 0,01 e 0,99 02 – (UFF–RJ) Uma solução contém 18,0 g de glicose (C6H12O6), 24,0 g de ácido acético (C2H4O2) e 81,0 g de água (H2O).

Qual a fração molar de ácido acético na solução?

a) 0,04 b) 0,08 c) 0,40 d) 0,80 e) 1,00

03 – (Faap–SP) Uma solução aquosa de NaCℓ apresenta 11,70% em peso de soluto. Determine as frações molares do

soluto e do solvente nessa solução. 0,0392 e 0,9608 04 – Uma solução de ácido nítrico tem concentração igual a 126 g/L de densidade igual a 1,008 g/mL. As frações molares

do soluto e do solvente são, respectivamente:

a) 0,1260 e 0,8820 c) 0,0392 e 0,9607 e) 0,0345 e 0,9655 b) 0,1119 e 0,8881 d) 0,0360 e 0,9640

+ =

292,5 g de

NaC

água

810 g de solvente

nsoluto

nsoluto + nsolvente Xsoluto =

nsolvente

nsoluto + nsolvente Xsolvente =

1º passo: calcular as quantidades de mols:

58,5g de NaC 1 mol

292,5g n1 n1 = 5 mols de soluto

18g de H2O 1 mol

810g n2 n2 = 45 mols de solvente

nsoluto

nsoluto + nsolvente Xsoluto =

nsolvente

nsoluto + nsolvente Xsolvente = 5

5 + 45 = 0,1 =

45

5 + 45 = 0,9 =

2º passo: calcular as frações em mols:



6.F – Molalidade ou Concentração Molal ( W )

Indica quantos mols de soluto devem existir em cada 1K do solvente.

Matematicamente: unidade: mol/Kg ou X mol 1 Kg Exemplo: Determine a concentração molal e a concentração molar de uma solução formada pela dissolução de 0,8g de

brometo de cálcio em 2Kg de água, admitindo-se que o acréscimo de sal não alterou o volume da água? (Dado: CaBr2 = 200g/mol e dH2O = 1 Kg/L)

Ou então...

Considerando que a quantidade de mols do soluto é muito baixa e seu acréscimo na água não gerou aumento de volume, então podemos adotar que a densidade da solução é praticamente igual a densidade da água. Dessa forma o volume da solução será, também, praticamente igual ao volume de água... Conclusão: Para soluções muito diluídas, em que o volume da solução se confunde com o próprio volume da água, a

concentração molar (mol/L) e a concentração molal (mol/Kg) são praticamente iguais numericamente. 05 – (PUC–MG) Quando 39,2 g de ácido sulfúrico são dissolvidos em 200 mL de água, obtém-se uma solução de volume

igual a 220 mL. Qual a molalidade (W ) e a molaridade (M) dessa solução?

a) 0,5 molar e 0,5 molal c) 1,0 molar e 2,0 molal e) 2,0 molal e 1,8 molar b) 1,0 molal e 2,0 molar d) 2,0 molar e 1,8 molal

nsoluto

msolvente

200g de CaBr2 1 mol

0,8g n1 n1 = 0,004 mols de soluto

0,04 mol de CaBr2 2 Kg de solvente

X 1 Kg

X = 0,002 mols por Kg W = 0,002 mol/Kg ou 0,002 molal

ou 0,002 W

W = nsoluto

msolvente do soluto do solvente

= W = = 0,002 mol/Kg Atenção: Evite ser forçado a decorar fórmulas

desnecessárias como...

1000 . m1

MM . m2 W =

+ =

0,8g de CaBr2

água

2 Kg de solvente

Cálculo da concentração molal

Cálculo da concentração molar

água

água

CaBr2

2 Kg –––––––– V = 2L (pois a densidade da água é 1Kg/L) Vsolução = 2 L

0,8 ––––––– 0,004 mol de CaBr2 0,004 mol

2 L M =

n1

V =

M = 0,002 mol/L

0,004 mol

2 Kg


Responda você mesmo: 06 – (UFPE – 2a fase/2013) Um importante objetivo da análise química é a determinação da concentração de soluções em

água. A concentração é geralmente expressa como fração molar (razão entre o número de mols do soluto e o número de mols total da solução), molalidade (razão entre o número de mols do soluto e a massa do solvente em kg) e molaridade (razão entre o número de mols do soluto e o volume da solução em L ou dm3). Sobre as medidas de concentração em água a 25 °C e considerando a densidade da água igual a 1,00 g cm–3, analise as proposições abaixo.

I II 0 0 10 mL de solução NaCℓ(aq) 0,10 mol kg

–1 podem ser preparados dissolvendo 0,010 mol de NaCℓ(s) (massa molar

58,5 g mol–1

) em 10 g de água. 1 1 A molaridade e a molalidade são numericamente iguais para soluções infinitamente diluídas em água. 2 2 10 mL de solução NaCℓ(aq) 0,10 mol L

–1 contém 1,0 × 10

–3 mol de íons.

3 3 A fração molar é utilizada nas expressões físico-químicas porque é adimensional e independente da temperatura.

4 4 A molaridade é muito utilizada em análises quantitativas, por ser independente da temperatura. Resposta: FVFVF



Páginas 03, 04, 05 e 06:

No Resposta No Resposta No Resposta No Resposta

01 06 11 16

02 07 12 17

03 08 13 18

04 09 14 19

05 10 15

Páginas 07, 08 e 09:


01 04 07 10

02 05 08 11

03 06 09

Gabarito do Capítulo: Estudo das Soluções



Páginas 10 e 11:


01 03 05 07

02 04 06

Páginas 12, 14, 15, 16 e 17:


01 05 09 13

02 06 10 14

03 07 11

04 08 12

Páginas 19, 20, 21, 22 e 23:

No

Resposta No

Resposta No

Resposta No

Resposta

01 08 15 22

02 09 16 23

03 10 17 24

04 11 18 25

05 12 19 26

06 13 20

07 14 21

Páginas 25 e 26:

No

Resposta No

Resposta No

Resposta No

Resposta

01 03 05

02 04 06

Páginas 27, 31, 32 e 33:


01 05 09 13

02 06 10 14

03 07 11 15

04 08 12 16

Páginas 34, 35 e 36:


01 03 05

02 04 06

Comunique-se com seu professor: [email protected]

estudodassolucoes2013

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