IC 607 1a. Lista de Exercicios Prof Otavioic607

1. lista de exerc cios/IC607- Prof Otavio 2014-1

1. Lista de Exerccios IC607

1) Uma soluo de brax (Na2B4O7.10H2O) foi preparada pela dissoluo de 10435 mg deste composto

em 50 mL de gua e posterior diluio 250,00 mL em balo volumtrico. Calcule os valores exatos de:

concentrao molar de brax em %m/v; ttulo e ppm. Dado as massas molares, em g mol-1

: Na=22,99; B

= 10,81; O = 15,994; e H = 1,0079. R.: ppm= 41740 mg L-1

; T=41,74 g L-1

; %m/v=4,174 g 100 mL-1

2) Qual a massa de reagente necessria para o preparo de 100,00 mL de Ba(OH)2 0,10 mol L-1

, cujo teor

deste composto de 95,7 g/100 g. Dado: MM (Ba(OH)2) = 171,34 g mol-1

. R.: 1,79 g

3) Misturam-se 100 mL de uma soluo aquosa de cloreto de magnsio de concentrao 0,20 mol L-1

com

50 mL de uma soluo do mesmo sal, porm de concentrao de 0,40 mol L-1

. Qual a concentrao de

magnsio e de cloreto na soluo resultante? R.: [MgCl2]=0,27 mol L-1

; [Mg+2

]=0,27 mol L-1

; [Cl-]=0,53

mol L-1

.

4) Qual o volume necessrio para se preparar 250,00 mL de uma soluo de cido ntrico 10,0 g L-1

a

partir de uma soluo deste cido concentrado, com as seguintes especificaes: 95 g/100 g; d =

1,51 g/mL; MM = 63,012 g moL-1

? Qual o fator de diluio desta soluo preparada? R.: Volume de

cido concentrado = 1,7 mL e fator de diluio (FD) = 143,4 vezes.

5) Descreva brevemente ou defina:

(a) cido de Bronsted-Lowry. R: a espcie que doa prton (H+) em uma reao cido-base.

(b) A base conjugada de um cido de Bronsted-Lowry. R: a espcie formada quando um cido de

Bronsted-Lowry doa um prton (H+).

(c) Um soluto anfiprtico em gua. Exemplifique. R: o soluto que pode funcionar como um cido ou

uma base quando dissolvido em soluo aquosa.

HCO3- + H2O H2CO3 +

-OH

base

HCO3- + H2O CO3

= + H3O

+

cido

(d) Auto-protlise da gua. D a reao. R: a reao de auto-ionizao da gua.

2 H2O H3O+ +

-OH.

(e) cido forte. R: o cido que em soluo aquosa se ioniza completamente, ou seja, nessas solues

de cido forte no h molculas de cido no-ionizadas.

(f) O Princpio de Le Chatelier. Exemplifique. R: Quando uma perturbao aplicada a um sistema em

equilbrio, a tendncia desse sistema reagir contra, na tentativa de restaurar (restabelecer) o

equilbrio, ou seja, deslocar o sistema no sentido que tenda a minimizar essa perturbao.

CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O

+

reao acima, se for adicionado base (-OH), o sistema tender a se deslocar para a direita, pois a base (

-

OH) reagir com o cido (H3O+), e na tentativa de minimizar essa perturbao, mais CH3COOH se

ionizar, dando CH3COO- + H3O

+.

(g) Solvente anfiprtico. Exemplifique. R: o solvente que pode funcionar ou como cido ou como base

ao dissolver um soluto.

CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O

+

base

NH3 + H2O NH4

+ +

-OH

cido

(h) Demonstre pelo conceito cido-base de Bronsted-Lowry que NH3, NaOH ou B so bases em soluo

aquosa. Tambm faam a reao de ionizao para CN-, CO3

=, PO4

3-, R-NH2. R: Todos recebem um

prton (H+) da gua.

NH3 + H2O NH4

+ +

-OH

base


NaOH + H2O NaOH2

+ +

-OH

base

B + H2O BH

+ +

-OH

base

(i) Escreva as reaes conforme os produtos abaixo e destaque os pares conjugados. OBS: em cada par

conjugado classifique quem cido e quem base.

a) CH3NH3+ + H2O CH3NH2 + H3O

+ c) b) NH3 + H2O NH4

+ +

-OH

c) H2O + NH4+ H3O

+ + NH3

d) d) CH3COOH + -OH CH3COO

- + H2O

e) H2O + H2O H3O+ + HO

- e) f) HPO4

-2 + H2O PO4

-3 + H3O

+

g) HPO4-2

+ H2O H2PO4- +

-OH

h) R-NH2 + H2O R-NH3+ + HO

-

6) De acordo com a relao entre Ka de um cido e Kb de sua base conjugada, ordenar os cidos e bases

de Bronsted-Lowry, todos de mesma concentrao, em funo de sua fora cida (ordem crescente de

acidez).

HCl (Ka > 1,0E3); NaOH (Kb >1,0E3); NH3 (Kb = 1,8E-5); HCN (Ka = 1,0E-10); NH4+ (Ka = 5,56E-

10); CN- (Kb =1,0E-4); Cl

- (Kb


Vermelha amarela

Pergunta-se:

(a) Qual a forma predominante (e cor da forma predominante) nessa soluo aquosa. Justifique sua

resposta. R.: HA (vermelho), o cido muito fraco e, portanto, a sua forma protonada ioniza-se

fracamente

(b) Na reao de ionizao desse cido HA, como o equilbrio deslocado com adio de base forte (-

OH). Faa a reao de espcie que reage com a base forte e justifique o deslocamento do equilbrio

rapidamente. R.: HA + NaOH => NaA + H2O ; a reao deslocada para a direita. Pelo Princpio de

Le Chatelier, o consumo de produto desloca a reao para a direita.

(c) Com base na sua resposta do tem (b), se a base forte continua a ser adicionada, para que cor vai

tender a soluo? Justifique sua resposta. R.: Vermelho para amarelo, princpio de Le Chatelier.

(d) Se reao acima for adicionado cido forte (H3O+), como ser deslocado o equilbrio? A cor (qual?)

ser atenuada ou acentuada? Justifique sua resposta. R.:A cor passar de amarelo para vermelho. O

equilbrio ser invertido em relao aos itens anteriores (Princpio de Le Chatelier).

9) Calcule o pH final:

a) 25,0 mL de HCl (pH = 2) + 20,0 mL de HCl (pH = 5) R: 2,20

b) 20,0 mL de CH3COOH (pH = 4) + 25,0mL de CH3COOH (pH = 5) R: 4,15

c) 10,0 mL de NaOH (pH = 10) + 15,0 mL NaOH (pH = 11) R: 10,8

d) 8,0 mL de NH3 (pH = 11) + 15,0 mL NH3 (pH = 10) R: 10,8

a) 18,0 mL de C6H5NH2 (pH = 9) + 12,0mL de C6H5NH2 (pH = 9,2)

10) Dadas as seguintes solues (todas de concentrao 0,1 mol L-1

), d o que se pede:

Substncia Classificao pH : =, < ou > que 7,0?

Na2CO3 Sal bsico pH>7,0

CaCl2 Sal neutro pH=7,0

NH2OH Base fraca pH>7,0

NaHCO3 Sal anfiprtico pH>7,0

K2HPO4 Sal anfiprtico pH>7,0

CH3NH3CN Sal anftero pH>7,0

NaOH Base forte pH>7,0

K3PO4 Sal bsico pH>7,0

C6H5NH3CN Sal anftero pH=7,0

HNO3 cido forte pH7,0

C5H5NHCN Sal anftero pH>7,0

CH3CHOHCOOH cido fraco pH


pKa2=10,32); H3PO4 (pka1=2,16; pKa2=7,21; pKa3=12,32); NH2OH (pKb=8,44); CH3NH2

(pKb=3,37); C6H5NH2 (pKb=9,38); C5H5N (pkb=8,85); NH3 (pKb=4,74).

a) Classifique as substncias em: cido forte, cido fraco, cido poliprtico fraco, base forte, base

fraca, sal neutro, sal bsico, sal cido, sal anftero ou sal anfiprtico.

b) Avalie se o pH de cada substncia ser igual, menor ou maior que 7,0.

c) Calcule o pH do sal cido mais bsico. R.: NH4Cl, pH=5,1.

d) Calcule o pH do sal bsico mais bsico. R.: K3PO4, pH=12,66

e) Calcule o pH aps a mistura de 20,0 mL do sal bsico menos cido com 20,0 mL do cido forte.

R.: K3PO4 + HNO3, pH=9,77.

f) Calcule o pH aps a mistura de iguais volumes do sal bsico mais bsico e do cido forte. R.:

Idem item anterior.

g) O pH do sal anftero mais cido. R.: HCOONH4, pH=6,5.

h) O pH aps a mistura de 50,0 mL do sal anfiprtico mais cido com 50,0 mL da base forte. R.:

NaHCO3 + NaOH, pH=11,51.

i) O pH aps a mistura de 100,0 mL de sal neutro com 20,0 mL do sal cido menos bsico. R.: KCl

+ C5H5NHNO3, pH=5,93.

j) O pH aps a mistura de 10,0 mL do cido fraco com igual volume de base fraca. R.:

CH3CHOHCOOH + NH2OH, pH=4,70.

k) O pH do cido poliprtico fraco. R.: H2S, pH=4,02.

l) O pH aps a mistura de 25,0 mL do cido poliprtico fraco com 50,0 mL de base forte. R.: H2S

+ NaOH, resultado absurdo pelo clculo aproximado, necessita de clculo exato.

m) O pH aps a mistura de 20,0 mL do sal bsico mais bsico com 60,0 mL de cido forte. R.:

K3PO4 + HNO3, pH=1,88.

11) Qual o pH de uma soluo preparada pela dissoluo de 1,23g de 2-nitrofenol (MM=139,110g/mol,

pKa=7,21) em 0,250L? R.: pH=4,33.

12) O pH de uma soluo de o-cresol 0,010mol/L 6,05. Determine o pKa para este cido fraco. R.:

Ka=7,94 x 10-11.

13) Encontre o pH de uma soluo de butanoato de sdio 0,050 mol/L (o sal de sdio do cido butanico,

tambm chamado de cido butrico pKa = 4,82 ). R.: pH=8,76.

j

14) Calcule o Kb da etilamina considerando que uma soluo da base de concentrao 0,1 mol/L

apresentou pH igual a 11,80.

15) Considerando o Kb encontrado no item anterior calcule o pH de uma soluo de cloreto de etilamnio

0,1 mol L-1

.

16) Responda e /ou calcule.

a) O pH aps a mistura de 30,0 mL de cido glucnico (CH2(CHOH)4COOH) 0,15 mol L-1

com 180,0

ml de hidrazina (H2NNH2) 0,025 mol L-1

.

b) O pH de uma soluo de Na3AsO4 0,15 mol L-1

.

c) O pH final aps a mistura de 20,0 mL da soluo do item anterior + 5,0 mL de HCl 0,6 mol L-1.

d) O pH aps a mistura de 50,0 ml de H3PO4 0,05 mol L-1

com 50,0 mL de KOH 0,12 mol L-1

.

e) O sal cido derivado da base hidrazina (H2NNH2) mais bsico que o sal cido derivado da etilamina

(CH3CH2NH2). Esta afirmativa falsa ou verdadeira? Comente.

f) O sal formado na reao do HF com a hidrazina mais cido que o sal derivado da reao do cido

glucnico com a hidrazina. Esta afirmativa falsa ou verdadeira? Comente.


Dados: HF (pKa= 3,17); CH2(CHOH)4COOH (pKa=3,86); H3AsO4 (pKa1=2,19; pKa2=6,94;

pKa3=11,50); H3PO4 (pka1=2,16; pKa2=7,21; pKa3=12,32); H2NNH2 (pKb=6,01); CH3CH2NH2 (pKb =

4,02)

17) Dado os sais abaixo, todos de concentrao 0,1 mol/L, d o que se pede:

Na2CO3, CaCl2, NaHCO3, K2HPO4, CH3NH3CN, K3PO4,

a) Os sais de pH cido;

b) Os sais de pH bsico.

c) O sal de pH neutro.

d) O pH do sal anfiprtico mais bsico.

e) O pH do sal bsico mais cido.

f) O pH do sal mais cido.

Dados: pKb(CH3NH2) = 3,37 ; pKa(HCN)= 9,72 ; H2CO3 (pKa1= 7,26; pKa2= 10,33);

H3PO4 (pka1= 3,17; pKa2= 7,45; pKa3= 12,32)

18) Calcule:

a) o pH de uma soluo de quinolina (C9H7N) 28,38 g L-1

(MM=129,0 g mol-1

).

b) Uma soluo de NH3 tem concentrao igual a 0,2 mol L-1

. Qual dever ser a concentrao de uma

soluo de NaCN para que esta tenha uma alcalinidade 2 vezes maior que da NH3?

Dados: cido ciandrico (HCN) - Ka = 4,2 x 10-10

, Quinolina (C9H7N) - Kb = 6,3 x 10-10

Amnia (NH3) - Kb = 1,8 x 10-5

19) Uma soluo de cido barbitrico (C4N2O3H4 MM=128,1 g mol-1

) foi preparada solubilizando-se

14,155g do cido em 500,00 mL de gua destilada (volume final). Sabendo-se que o pH encontrado nesta

soluo foi igual a 2,33, calcule a constante de dissociao (Ka) deste cido.

20) Calcule o Ka do cido saliclico (C6H4(OH)COOH) sabendo-se que uma soluo preparada com a

dissoluo de 55,20 g de cido em 1,00 L de gua ( volume final igual a 1,0 L) apresentou um valor de

pH igual a 1,72 (MM (cido saliclico) = 138 g mol-1

).

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