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QUÍMICA Capítulo 6 Equilíbrio químico II184 Sobre essas substâncias e suas funções no trata- mento da água da piscina, assinale a soma da(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01 O HCl é um ácido e tem a função de elevar o pH da água. 02 Dentre as substâncias apresentadas na tabela, três delas são alcalinas e uma é ácida 04 O NaHCO3, por apresentar um caráter básico, é responsável pelo controle da alcalinidade da água. 08 Quando adicionado à água da piscina, o HCl neu- traliza as substâncias alcalinas presentes. 16 O hipoclorito de cálcio é responsável pelo forneci- mento de cloro para desinfecção e, por apresentar um caráter ácido, reduz o pH da água. 32 A substância simples mostrada na tabela é um po- deroso agente desinfectante utilizado não só em piscinas, mas também em purificadores de água. Soma: 60 FICSAE 2017 A metilamina e a etilamina são duas substân- cias gasosas à temperatura ambiente que apresentam forte odor, geralmente caracterizado como de peixe po- dre. Uma empresa pretende evitar a dispersão desses gases e para isso adaptou um sistema de borbulhamen- to do gás residual do processamento de carne de peixe em uma solução aquosa Um soluto adequado para neutralizar o odor da meti lamina e etilamina é A amônia. B nitrato de potássio. C hidróxido de sódio. ácido sulfúrico. 61 UCS 2016 A titulação é um processo clássico de análise química quantitativa. Nesse tipo de análise, a quantidade da espécie de interesse pode ser de- terminada por meio do volume de uma solução de concentração conhecida (denominada titulante) que foi gasto para reagir completamente com um volume predeterminado de amostra, na presença de um indi- cador apropriado (denominada titulado). A titulação de 50 mL de uma solução aquosa de ácido clorídrico, com uma solução aquosa de hidróxido de sódio de concentração molar igual a 0,1 mol/L, utilizan- do fenolftaleína como indicador, está representada no gráco a seguir. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Volume de titulante (mL) p H Considerando as informações do enunciado e do grá- co, assinale a alternativa correta. A O número de mols do ácido, no ponto indicado pela seta, é duas vezes maior que o número de mols da base. B O pH do meio torna-se ácido após a adição de 30 mL de titulante. C A concentração molar do ácido é igual a 0,05 mol/L. O titulado torna-se incolor ao término da análise. E O sal formado durante a titulação sofre hidrólise básica 62 UFC Considere o equilíbrio químico que se estabe- lece a partir de uma solução de acetato de sódio 0,1 mol ⋅ L 1 em meio aquoso, sabendo que o seu grau de hidrólise é 0,1%. a) Preencha corretamente a tabela a seguir com as concentrações em mol ⋅ L 1 de CH3COO , CH3COOH e OH –. Considere constante a concen- tração de H2O. CH3COO – CH3COOH OH – no início quantidade consumida ou formada no equilíbrio b) Qual é o valor da constante de hidrólise para a so- lução de acetato de sódio 0,1 mol ⋅ L 1 na condição de equilíbrio? 63 UFTM 2012 A composição de um refrigerante pode apresentar diversas substâncias, dentre elas o ácido benzoico, um monoácido Devido à baixa solubilida de deste ácido em água, é adicionado ao refrigerante na forma de benzoato de sódio. Dado que a constan te de hidrólise do íon benzoato, a 25 °C, é 10–10, a concentração em mol/L de ácido benzoico formado na hidrólise deste ânion em uma solução aquosa de benzoato de sódio 0,01 mol/L, nessa mesma tempe- ratura, é A 10 8. B 10 7. C 10 6. 10 5. E 10 4. 64 PUC SP 2017 Dados: Constante de ionização (Ka) do H2CO3 = 4 · 10 –7 Constante de ionização (Kb) do NH3 = 2 · 10 –5 Constante de ionização (Kw) do H2O = 1 · 10 –14 Os indicadores ácido base são substâncias cuja cor se altera em uma faixa especíca de pH. A tabela a seguir apresenta a faixa de viragem (mudança de cor) de alguns indicadores ácido base. F R E N T E 3 185 Indicador Cor em pH abaixo da viragem Intervalo aproximado de pH de mudança de cor Cor em pH acima da viragem Violeta de metila Amarelo 0,0 – 1,6 Azul- -púrpura Alaranjado de metila Vermelho 3,1 – 4,4 Amarelo Azul de bromotimol Amarelo 6,0 – 7,6 Azul Fenolfta- leína Incolor 8,2 – 10,0 Rosa- -carmim Amarelo de alizarina R Amarelo 10,3 – 12,0 Vermelho A partir da análise dessa tabela, um técnico executou um procedimento para distinguir algumas soluções. Para diferenciar uma solução de HCl de concentração 1,0 mol ⋅ L 1 de uma solução de HCl de concentração 0,01 mol ⋅ L 1 ele utilizou o indicador X. Para diferenciar uma solução de bicarbonato de sódio (NaHCO3) de concentração 0,01 mol ⋅ L–1 de uma solução de cloreto de amônio (NH4Cl) de concentração 0,01 mol ⋅ L –1 ele utilizou o indicador Y. Para diferenciar uma solução de amoníaco (NH3) de concentração 1,0 · 10 3 mol ⋅ L 1 de uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) de con- centração 0,01 mol ⋅ L 1 ele utilizou o indicador Z. A alternativa que apresenta os indicadores X, Y e Z ade- quados para cada um dos procedimentos propostos pelo técnico é X Y Z A Violeta de metila Azul de bromotimol Amarelo de alizarina R B Violeta de metila Fenolftaleína Azul de bromotimol C Alaranjado de metila Azul de bromotimol Fenolftaleína Alaranjado de metila Violeta de metila Amarelo de alizarina R 65 Unicamp 2012 Uma solução de luminol e água oxi genada, em meio básico, sofre uma transformação química que pode ser utilizada para algumas finalida- des. Se essa transformação ocorre lentamente, nada se observa visualmente; no entanto, na presença de pequenas quantidades de íons de crômio, ou de zinco, ou de ferro, ou mesmo substâncias como hi- poclorito de sódio e iodeto de potássio, ocorre uma emissão de luz azul, que pode ser observada em am- bientes com pouca iluminação. a) De acordo com as informações dadas, pode-se afir- mar que essa solução é útil na identificação de uma das possíveis fontes de contaminação e infecção hospitalar. Que fonte seria essa? Explique por que essa fonte poderia ser identificada com esse teste. b) Na preparação da solução de luminol, geralmen- te se usa NaOH para tornar o meio básico. Não havendo disponibilidade de NaOH, pode-se usar apenas uma das seguintes substâncias: CH3OH, Na2CO3, Al2(SO4)3 ou FeCl3. Escolha a substân- cia correta e justifique, do ponto de vista químico, apenas a sua escolha. 66 UFMG A amônia é um insumo para a indústria química. a) ESCREVA a equação química balanceada que representa o sistema em equilíbrio resultante da reação do íon amônio, +NH (aq), 4 com água, que for ma amônia aquosa, NH3(aq). b) ESCREVA a expressão da constante de equilíbrio, K, da reação indicada no item "a", em função das concentrações das espécies nela envolvidas. O valor da constante de equilíbrio, K, expressa no item "b", é igual a 1 · 10 9. c) CALCULE o valor do pH em que a concentração de +NH 4 e a de NH3, em uma solução aquosa de cloreto de amônio, NH4Cl, são iguais. (Deixe seus cálculos registrados, explicitando, assim, seu ra- ciocínio.) d) Compare o valor da constante de equilíbrio, K, calculada no item c, com o da constante de equilí- brio, Kw, da reação � + + − 2H O( ) H O (aq) OH (aq); 2 3 = ⋅ − K 1 10 . w 14 Responda se uma solução aquosa de NH4Cl é ácida, neutra ou básica. JUSTIFIQUE sua resposta. 67 Unesp Para evitar o crescimento de algas e bacté- rias, costuma-se adicionar desinfetantes na água de piscinas. Dentre eles, o hipoclorito de cálcio é muito utilizado. A dissolução do hipoclorito na água é acom- panhada da reação representada pela equação: Ca(OCl)2 (s) + 2 H2O(l) 2 HOCl(aq) + Ca(OH)2 (aq) Sabe-se ainda que a semi reação HOCl(aq) + H+(aq) + 2 e Cl–(aq) + H2O(l) é a responsável pelo efeito desinfetante do HOCl. a) Qual é o efeito do uso contínuo de Ca(OCl)2 sobre o pH da água de uma piscina submetida a este tra- tamento? Justifique. b) O tratamento desta piscina deve incluir, portan to, o ajuste ocasional do pH para próximo de 7,4, a fim de evitar irritações nos olhos, peles e ou vidos. Responda, usando uma equação química, se o ajuste de pH deve ser feito pela adiçãode ácido clorídrico (HCl) ou de carbonato de sódio (Na2CO3) na água desta piscina. 68 Fatec 2016 Para obtermos 100 mL de uma solução aquosa saturada de hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, para o experimento, devemos levar em consideração a so- lubilidade desse composto. QUÍMICA Capítulo 6 Equilíbrio químico II186 Sabendo que o produto de solubilidade do hidróxido de cálcio é 5,5 · 10 –6, a 25 oC, a solubilidade dessa base em mol/L é, aproximadamente, Dados: Ca(OH)2 Ca 2+ (aq) + 2 OH-(aq) Kps = [Ca 2+ ] · [OH - ] 2 A 1 · 10 2. B 1 · 10–6. C 2 · 10–6. d 5 10–4 E 5 10–6 69 Uece 2016 O sulfeto de cádmio é um sólido amarelo e semicondutor, cuja condutividade aumenta quando se incide luz sobre o material. É utilizado como pig- mento para a fabricação de tintas e a construção de foto resistores (em detectores de luz). Considerando o Kps do sulfeto de cádmio a 18 °C igual a 4 · 10 30 (conforme tabela), a solubilidade do sulfeto de cádmio àquela temperatura, com α (alfa) = 100%, será A 2,89 · 10 13 g/L. B 3,75 · 10 13 g/L. C 1,83 · 10 13 g/L. d 3,89 · 10 13 g/L. Texto para a questão 70. [...] Junho de 2003. Um erro em uma indústria far- macêutica provoca intoxicação em dezenas de pessoas. Há uma morte confirmada e outras 15 suspeitas. A causa: um veneno chamado carbonato de bário. O Celobar, me- dicamento que causou a tragédia, deveria conter somente sulfato de bário. Mas, na tentativa de transformar o car- bonato em sulfato, algum erro fez com que quase 15% da massa do Celobar comercializado fosse de carbonato de bário. Pacientes tomam sulfato de bário para que os órgãos de seu sistema digestório fiquem visíveis nas radiografias. É o chamado contraste. O problema é que os íons bário são muito tóxicos. Quando absorvidos causam vômito, cólicas, diarreia, tremores, convulsões e até a morte. Cerca de 0,5 g é dose fatal. Mas, se a toxicidade é do bário, por que o sulfato de bário não é perigoso e o carbonato de bário sim? É que o sulfato de bário praticamente não se dissolve na água. Sua solubilidade em água é de apenas 1,0 · 10 5 mol/L (sob temperatura de 25 oC). O que os pacientes in- gerem é uma suspensão aquosa desse sal em que a maior parte dele não está dissolvida. Sem dissolução, não há, praticamente, dissociação do sal. É por isso que os íons bário não são liberados para serem absorvidos pelo orga- nismo. Não há perigo. Ainda assim, só para garantir, essa suspensão costu- ma ser preparada em uma solução de sulfato de potássio, um sal bastante solúvel em água. A função desse sal é aumentar a concentração de íons sulfato. Desse modo, o equilíbrio da dissociação do sal é bem deslocado para a esquerda, diminuindo ainda mais a presença de íons bário na suspensão. Com o carbonato de bário é diferente. Apesar de pou- co solúvel em água, ele reage com o ácido clorídrico do nosso estômago formando um sal solúvel, o cloreto de bário. Ao se dissolver, esse sal se dissocia, liberando íons bário para o organismo. O corpo absorve esses íons, e a intoxicação acontece. Triste é saber que uma simples gota de ácido clorídrico, misturada ao Celobar, teria evitado a tragédia. Essa gota produziria bolhas de gás carbônico, o que evidenciaria a presença do veneno no medicamento [...]. http://www2 unifesp br/reitoria/residuos//curiosidades/casocelobar (data do acesso: 12/04/2016). 70 Acafe 2016 Baseado nas informações fornecidas e nos conceitos químicos é correto afirmar, exceto: A Os íons sulfato provenientes do K2SO4 diminui a solubilidade do BaSO4, caracterizando o efeito dos íons comum. B Em todos os compostos iônicos pouco solúveis, quanto maior o valor da constante do produto de solubilidade (Ks) maior será a solubilidade. C A constante do produto de solubilidade (Ks) do sulfato de bário pode ser expresso como: Ks = [Ba 2+] ⋅ - SO . 4 2 d A solubilidade e a constante do produto de solubi- lidade (Ks) do sulfato de bário podem variar com a temperatura. Texto para a questão 71. Vestibular, tempo de tensões, de alegrias, de surpresas... Naná e Chuá formam um casal de namorados. Eles estão prestando o Vestibular da Unicamp 2001. Já passaram pela primeira fase e agora se preparam para a etapa seguinte. Hoje resolveram rever a matéria de Química. Arrumaram o material sobre a mesa da sala e iniciaram o estudo: Será que estamos preparados para esta prova? - per- gunta Naná. – Acho que sim! - responde Chuá. - O fato de já sa- bermos que Química não se resume à regra de três e à decoração de fórmulas nos dá uma certa tranquilidade. – Em grande parte graças à nossa professora - observa Naná. – Bem, vamos ao estudo! 71 Unicamp – Será então que poderia cair alguma questão ligada a Ecologia na prova de Química? - sugere Chuá. – É uma boa! - responde Naná. – Veja aqui nesta notícia de jornal: Uma indústria foi autuada pelas autoridades por poluir um rio com efluentes contendo íons Pb2+. O chumbo provoca no ser humano graves efeitos toxicológicos. Acho que uma boa pergunta estaria relacionada ao possível tra- tamento desses efluentes para retirar o chumbo. Ele poderia ser precipitado na forma de um sal muito pouco solúvel e, a seguir, separado por filtração ou decantação. a) Considerando apenas a constante de solubilida- de dos compostos a seguir, escreva a fórmula do ânion mais indicado para a precipitação do Pb2+. Justifique.