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ICS – Instituto de Ciências e SaúdeCurso – Biomedicina

Físico - Química - Prof. Barbieri

1a lista de exercícios

1)Como são classificadas as dispersões ?

2) Como são classificadas as soluções quanto:

a) estado de agregação;

b) soluto x solvente;

c) natureza.

3) Calcule com o auxílio da tabela abaixo, a quantidade de KNO3 que se dissolve

totalmente em 200 g de agua a 80 0C?

4) Calcule a quantidade mínima de H2O a 50 0C, necessário para dissolver totalmente 17,1g de KNO3.

1

5) Na curva de solubilidade de uma substância XY, no gráfico abaixo estão assinaladas as soluções aquosas dessa substâncias: A, B, C, D, E, F, G e H. A partir do gráfico, responda:

a) quais são as soluções insaturadas;b) quais sao as soluções saturadas;c) quais são as soluções supersaturadas;

d) qual a solução mais concentrada;

e) qual a solução mais diluída.

6) Resfriando-se 1340g de solução de KNO3 saturada a 80 0C até 20 0C, qual a quantidade de KNO3 que se separa ( precipita) da solução?

Dados: CS a 20 0C – 32 g KNO3 / 100g de H2O

CS a 80 0C – 168 KNO3 / 100g de H2O

7) Responda aos itens abaixo com base no gráfico em que constam as curvas de solubilidade de diversas substâncias em g/100 g de H2O.

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a) Quais as substâncias que sofrem dissolução endotérmica ao entrar em contato com a água?

b) Quais as substâncias que sofrem dissolução exotérmica ao entrar em contato com a água?

8) A tabela abaixo traz o coeficiente de solubilidade do sulfato de potássio em g de K2SO4 por 100 g de H2O.

t/ºC 0 10 20 30 40

CS 7,35 9,22 11,11 12,97 14,76

t/ºC 50 60 70 80 90 100

CS 16,50 18,17 19,75 21,40 22,80 24,10

a) Calcule a quantidade máxima de K2SO4 que se dissolve totalmente em 200 g de água a 80 ºC.

b) Calcule a quantidade mínima de H2O, a 50 ºC, necessário para dissolver totalmente 66 g de K2SO4.

c) Calcule a massa de K2SO4 existente em 368,4 g solução aquosa saturada a 90 ºC.

d)Calcule a massa de K2SO4 que precipita ao baixarmos para 0 ºC a temperatura de uma solução aquosa desse sal contendo 90,85 g de K2SO4 dissolvidos em 0,7 kg de H2O a 60 ºC.

9) Analise a tabela de solubilidade apresentada a seguir, os dados fornecem a massa em gramas de cada substância que se dissolve em 100g de água.

Substância 20ºC 50ºC

Cloreto de potássio 26 30

Nitrato de potássio 24 46

Cloreto de amônio 27 34

a) Qual a substância mais solúvel a 20ºC?

b) Qual a substância mais solúvel a 50ºC?

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1) Calcule a concentração, em g/L de uma solução de nitrato de potassio, sabendo-se que a solução contém 60 g do sal em 300cm3 .

2) Calcule a massa do ácido nítrico necessário para preparar 150 mL de uma solução de concentração 50g/L.

3) Qual a molaridade de uma solução de iodeto de potassio (KI) que contém 45 g do sal em 400 mL da solução ?

4) Calcule a massa do hidróxido de sódio para preparar meio litro de solução 0,2 molar.

5) 500 mL de solução contém 10 g de sulfeto férrico 100% dissociado. Calcule a molaridade do sulfeto férrico e dos íons ferro e sulfato:

Fe2 (SO4)3 2Fe+3 + 3 SO-2

4

6) Uma solução contém 15g de carbonato de sódio em 135 g de água com densidade igual a 1,1g/mL, calcular:

a) título rm massa da solução;

b) concentração em g/L.

7) Em 200 mL de solução existem 10g de soluto. Qual é o título da solução sabendo-se que sua densidade é igual a 1,02 g/mL?

8) Uma solução contém 230 g de álcool etílico ( C2H5OH) e 360 g de água. Calcule as frações molares do álcool e da água na solução?

9) A fração molar do ácido sulfúrico (H2SO4) numa solução aquosa é 0,1. Qual o título em massa dessa solução?

10) Uma solução contém 184 g de glicerina (C3H8O3) em 800 g de água e apresenta densidade igual a 1,044 g/cm3 , calcule:

a) a molaridade da solução;

b) a molalidade da solução.

4

100%

11) Calcule o equivamente-grama dos seguintes elementos químicos:

a) bário (137);

b) prata (108);

c) ouro (197);

d) flúor (19).

12) 0,48g de oxigênio reage com 1,20 g de um metal A. Qual é equivalente-grama do metal A ?

13) Calcule o equivamente-grama dos seguintes elementos ácidos:

a) Ácido nítrico (HNO3);

b) Ácido sulfúrico (H2SO4);

c) Ácido carbônico (H2CO3);

d) Ácido sulfuroso (H2SO3).

14) Calcule o equivamente-grama das seguintes bases:

a) Ca (OH)2;

b) NaOH;

c) KOH.

d) Al(OH)3.

15) Calcule o equivalente-grama do dicromato de potássio pelo método da óxido-redução?

K2Cr2O7 + 6 KI + H2SO4 4 K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7 H2O + 3 I2

16) Qual a normalidade de uma solução que contém 7,3g de HCl dissolvido em 250 mL de solução?

17) Quantos números de equivalentes-grama de soluto existem em 200mL de solução 0,5N.

18) Qual é a normalidade de uma solução 0,2 molar de ácido fosfórico.

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1) A pressão máxima da água pura, a 600C, é 149,4 mmHg. Dissolvendo-se 50 gramas de glicose (C6H12O6) em 700 g de água, quais serão os abaixamentos absoluto e relativo da pressão máxima da solução? M.atomica C=12,H=1,O=162) 20 g de uma substancia de massa molecular 266 foram dissolvidos em 200 gramas de tetracloreto de carbono. Qual a temperatura de ebulição da solução, sob pressão normal?Dados: CCl4 Te=770C(sob pressão normal); Calor latente de vaporização =46cal/g

3) Qual a temperatura de congelamento de uma solução contendo 10 g de antraceno(C14H10) em 300g de benzeno?Dado: Tc do benzeno puro = 5,420CConstante criométrica molal do benzeno = 5,120CMassas atómicas = H=1, C=124) Calcule a pressão osmótica, a 270C, de uma solução aquosa que contém 6 g de glicose (C6H12O6) em 820 mL de solução.

5)Calcule a pressão de vapor a 300C de uma solução de NaCl, contendo 10 g desse sal com 200g de água. Admitindo que o NaCl esta totalmente dissociado. Dados: pressão de vapor a 30 0C = 31,8 mmHg.6) Qual será o abaixamento Maximo de temperatura de congelação de uma solução aquosa de 0,03 molal de Cr2 (SO4)3 . Dados Kc = 1,86 0C

7) Qual o grau de ionização de uma solução aquosa de NaCl cuja a concentração é de 80 g /1000 g e que ferveu a 101,35 0CDados: Ke = 0,52 0C/ molal. ; Na=23 Cl =35,3

8) Verifique se existe isotonia entre uma solução aquosa de NaCl 0,1 M a temperatura de 27 0C e uma solução aquosa de sacarose 0,2 M a mesma temperatura.

9) Supondo os solutos totalmente dissociado, pede-se calcular a temperatura de congelação de uma solução que contem 2g de NaOH (M=40g/mol) e 14,2 de Na2SO4

(M=142g/mol)dissolvidos em 500g água Dados: Kc = 1,86 0C.

10) Numa solução aquosa, o grau de ionização do acido sulfúrico é 85%. Calcule o fator de Van´t Hoff ?

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11) Calcule a pressão de vapor a 30 0C de uma solução de cloreto de sódio, contendo 10 g NaCl e 250 g de água.Admitida o cloreto de sódio totalmente dissociado, ou seja, =1.(dados : pressão máxima de vapor da água a 30 0C =31,8 mmHg).

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1) Dados os gráficos abaixo, indique o tipo de reação e calcule o H em cada caso.

2) Quais são os fatores que podem fazer variar a quantidade de calor liberado ou absorviso?

3) Quais são as representações que podemos encontrar numa equação termoquímica?

4) Indique os números que representam a variação de entalpia e a entalpia dos produto e reagentes.

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Caminho da reação

Caminho da reação

produto

reagente

reagente

produto

80

-30

70

20

Entalpia (cal)Entalpia (cal)

5) Observe o diagrama de energia e julgue e justifique as afirmativas:

I- O processo é exotérmico;

II- A reação tem variação de entalpia igual a –30 kcal

III- A entalpia dos produtos vale +130 kcal

IV- A entalpia dos reagentes vale +90 kcal

6) Considere o gráfico da reação e responda os quesitos a seguir:

a) Qual a energia das moléculas reagentes e a das moléculas dos produtos?

b)Qual o tipo da reação em questão? Por quê?

7) Calcule a entalpia de formação da água (250C e 1 atm)

H2(g) + 1/2O2(g) H2O(l) H = ?

H0 H2 e H0

H2 =0 kcal/ mol e H0 H20 = -68,4 kcal/mol

9

8) Calcule a entalpia de formação do monoxido de carbono a partir da combustão do grafite?

2C(graf) + O2(g) 2 CO (g) H = ?

I - C(graf) + O2(g) 1 CO2 (g) H = -94,1 kcal

II - 2CO(g) + O2(g) 2CO2(g) com ΔH = - 135,4 kcal

9) Considere a seguinte reação dada a 250C e 1 atm:

NH3(g) + HCl(l) NH4Cl(s) com ΔH = ?

Hof amonia = -46 kJ/mol gas

Hof HCl = - 92 kJ/mol gas

Hof cloreto de amonia = -314 kJ/mol gas

Calcular: (a) variação de entalpia quando a base reage com o ácido para formar o correspondente sal;

(b) Essa reação de salificação é endo ou exo ? porquê?

10) Dadas as reações termoquímicas:

S(s) + O2(g) SO2(g) H = -71 kcal SO2(g) + 1/2 O2(g) SO3(g) H = -23,4 kcal,

Pede-se calcular

S(s) + 3/2 O2(g) SO3(g) H = ?

11) Dadas as reações termoquímicas:

I - C(graf) + O2(g) CO2(g) com ΔH = - 94,1 kcal/mol

II- H2(g) + 1/2O2(g) H2O(l) com ΔH = - 68,3 kcal/mol

III - CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l) com ΔH = - 212,0 kcal/mol

Calcular o valor de ΔH da reação:

C(graf) + 2H2(g) CH4(g) com ΔH = ?

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1) Explique:

a) Quais as condições favoráveis para que uma reação química ocorra;

b) Quais são os fatores que influenciam a velocidade de uma reação;

c) Relacione a velocidade de uma reação com a energia de ativação.

2) Considerando o gráfico:

Através da reação genérica A + B C + D, indique o que as letras assinaladas no gráfico representam para essa reação e indique se é uma reação endotérmica ou exotérmica.

3) Num recipiente fechado são introduzidos 2 moles de CO(g) e 1 mol de O 2 (g) . No início da transformação: 2 CO(g) + O2 (g) « 2 CO2(g) , a velocidade da reação é V0. Decorrido certo intervalo de tempo, passa a existir apenas 1 mol de CO(g) (metade da reação).Qual é a velocidade final Vf em função de V0?

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4) A partir do gráfico, calcule para as reações A + B C + D os valores:

a) Energia para que a reação se inicie, sem catalisador (E);

b) Energia para que a reação se inicie, com catalisador (Ecat);

c) Energia de ativação sem catalisador (Eat);

d) Energia de ativação com catalisador (Eat);

e) Energia própria dos reagentes (Epr)

f) Energia própria dos produtos (Epp)

g) Variação de entalpia (H)

5) Uma substância A2 se decompõe segundo a reação A2 2A . O valor absoluto da velocidade de decomposição de A2 em solução aquosa varia com a concentração [C] desta substância, como indicado na figura à temperatura T.

a) qual o valor da constante , da velocidade da reação nessa Temperatura

b) Calcule a velocidade da reação para a concentração inicial de A2 igual a 7,5 mol/L na T

c) qual a ordem da reação

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6) A reação NO2(g) + CO2(g) CO2(g) ocorre em duas etapas:

1ª etapa NO2(g) + NO2(g) NO(g) + NO3(g) (etapa lenta)

2ª etapa NO3(g) + CO(g) CO2(g) + NO2(g) (etapa rápida)

A lei da velocidade para e reação é:

7) A reação A2 + 3B2 2 AB3 esta de processando em um recipiente fechado e em condições tais que a velocidade obedece à equação: v = k1 [A2][B3]3

Duplicando-se as concentrações molares de A e de B e permanecendo todas as demais condições constantes, iremos notar que a velocidade da reação:

a) Permanece constante

b) duplica

c) Fica quatro vezes maior

d) Fica 16 vezes maior

e) Fica 8 vezes maior

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1) Conceitue equilíbrio químico?

2) Explique o que ocorre no gráfico abaixo relacionando as velocidades das reações direta e inversa em função do tempo?

3) Dê a expressão de Kc e Kp, com as respectivas unidades, para as seguintes reações químicas:

a) 2NO2(aq) ↔ 2 NO(g) + 1 O2 (g)

b) 3H2(g) + 1 N2(g) ↔ 2 NH3(g) c) 1 Zn(s) 2 HCl(aq) ↔ 1 ZnCl2 (aq) + 1 H2(g)

4) Num recipiente fechada de 10 Litros, deu-se a seguinte reação:

H2(g) + CO2(g) ↔ H2O(g) + CO(g) .

Quando o equilíbrio químico foi atingido à temperatura de 1800 0C, verificou-se que o recipiente continha 5 mols de H2, 5 mols de CO2(g), 1 mol de H2O (g) e 1 mol de CO (g) . Calcule o valor de Kp para essa reação Dados: Kp =Kc .(RT)n

e n= (c+d) –(a+b)

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5) Calcule a constante de equilíbrio em termo de concentração e depois converta para a constante de equilíbrio em termos de pressão, para a reação representada pela equação abaixo. Sabendo–se que nas condições de temperatura e pressão em que se encontra o sistema existem as seguintes concentrações dos compostos presentes no equilíbrio: SO3 = 0,1 mol/L; O2 = 1,5 mol/L e SO2 = 1,0 mol/L.

2 SO2 + O2 ↔ 2 SO3

6) Conceitue o princípio de Lê Chatelier e explique o que os fatores externos são capazes de perturbar o equilíbrio de um sistema com relação: concentração, temperatura, catalisador e pressão.

7) Indique para as reações em equilíbrio químico abaixo, todas as providências possíveis de acordo com a Lei de Lê Chatelier que poderiam ser tomadas para aumentar o rendimento dos produtos ( deslocar o equilíbrio no sentido da reação direta.

a) 3 H2(g) + 1 N2(g) ↔ 2 NH3(g) H=-22kcal b) 1 H2(g) + 1 I2(g) ↔ 2 HI(g) H=+12,4kcalc) 3 O2(g) ↔ 2 O3(g) - 68kcal

8) O grau de dissociação iônica do ácido acético, em solução 0,02 molar, é de 3 % a 250C. Calcular a constante de ionização do acido acético a essa temperatura.

9) A partir dos dados fornecidos na tabela abaixo, coloque os ácidos em ordem crescentes de força.

Acido HF H3CCOOH HCN H2SO3 H2CO3

Ka 6,7.10-4 1,8.10-5 4,0.10-10 1,7.10-2 4,4.10-7

10) O grau de dissociação iônica do NH4OH em solução aquosa 1 normal é 0,40% a 20 0C e o grau de ionização de uma solução 0,1 molar de ácido acético a 25 0C é 1,35 .10-2 , quais são as constantes de ionização do ácido e a constante de dissociação da base nas temperaturas respectivas? (detalhe, ambos são eletrólitos fracos).

11) Calcule a concentração molar do HCN, cujo grau de dissociação é 0,01 %, à temperatura T. (dados: Ka = 10-9 a temperatura T).

12) Observem as substâncias da tabela abaixo:15

[H+] [OH-]Leite 1,0 . 10-7 ?Água do mar 1,0 . 10-8 ?Coca-cola 1,0 . 10-3 ?Café preparado 1,0 . 10-5 ?Lágrima 1,0 . 10-7 ?Água de lavadeira 1,0 . 10-12 ?

Aplicando a equação do pH, tem caráter ácido apenas:a) o leite e a lágrimab) a água de lavadeirac) o café preparado e a coca-colad) a água do mar e a água de lavadeirae) a coca-cola.

13) Qual o pH de uma solução cuja concentração hidrogeniônica (pH) é 3,76.10-8

mols/L. A solução é acida, básica ou neutra.

14) Qual é o pH de uma solução cuja concentração hidoxiliônica (pOH) é 4,8.10 –

11mols/L. A solução é básica, neutra ou acida. Obs : pH+pOH=14

15) Sabemos que o pKa é conhecido como constante de dissociação, o qual análogo ao pH e é definido pela equação

pergunta-se:Qual das 4 substâncias terá o menor pKa e o maior caráter acido ?

HCOOH(ácido fórmico) Ka=1,78.10-4

CH3COOH(ácido acético) Ka=1,74.10-5

H3PO4 (ácido fórmico) Ka=7,25.10-3

HCO3- (bicarbonato) Ka=6,31.10-11

16) Utilizando a equação de Henderson-Hasselback, calcule a pKa do ácido láctico sabendo-se que quando a concentração do acido láctico livre de uma solução é 0,010M e a concentração do seu sal lactato é 0,087M, o pH desta solução é 4,80

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1)Considere a pilha galvânica representada a baixo:

Ni / Ni+2 // Cu+2 / Cu

Calcule:a) Quais as semi reações e a global? b) Quem é o catodo e o anodo?c) Quem se oxida e se reduz?d) Qual o sentido dos elétrons pelo fio condutor?e) Qual o sentido dos íons pelo circuito interno?f) Qual solução irá se diluir e se concentrar?

2) Sabendo-se que o cobalto pode ceder elétrons espontaneamente para o íon Au +3, pede-se:

Co / Co+2 // Au+3 / Au

g) Quais as semi reações e a global? h) Quem é o catodo e o anodo?i) Quem se oxida e se reduz?j) Qual o sentido dos elétrons pelo fio condutor?k) Qual o sentido dos íons pelo circuito interno?l) Qual solução irá se diluir e se concentrar?

3)Uma bandeja de prata perde o lustre ao reagir com o enxofre presente em certos alimentos (ovo) ou o ar atmosférico (SO2 ou H2S). Quando isso ocorre, forma-se um revestimento escuro de Ag2S. Esse revestimento pode ser removido sem danificar a bandeja , colocando em uma panela de alumínio com água quente e pouco detergente.A reação é a seguinte:3Ag2S(s) +2Al (s) Al2S 3(S)+6Ag(s)

Pede-se :

a) ocorre a formação de pilha nessa reação ?b) Forneça as reações parciais de oxidação e redução e a global c) Qual o eletrodo funcionará como anodo e o catodod) Sentido do fluxo de elétrons e) Notação da pilhaf) Qual placa reduzira e oxidarág) Qual o sentido do fluxo dos íons

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4)Calcule a ddp da seguinte pilha

Cu / Cu+2 // Ag+1 / Ag

Dados: E0 red Cu+2 =+0,34V E0 red Ag+1 =+0,80V5)Calcule a ddp da seguinte pilha

Fe / Fe+2 // Cu+2 / Cu

Dados: E0 red Cu+2 =+0,34V E0 red Fe+2 =-0,44V

6)Calcule a ddp da seguinte pilha

Al / Al+3 // Fe+2 / Fe

Dados: E0 red Fe+2 = -0,44V E0 red Al+3 =-1,66V

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