Quimica Feltre - Vol 2-064-066

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Exercício resolvido
A resolução típica desses problemas é feita retrocedendo-se da solução titulada % para a amostra inicial ":
• quantidade de H2SO4 em %:
n % MV % 1 " 0,025 ⇒ n % 0,025 mol
• quantidade de NaOH em $:
• quantidade de NaOH em #:
H2SO4 " 2 NaOH Na2SO4 " 2 H2O
1 mol 2 mol
0,025 mol x
x % 0,050 mol de NaOH
50 mL de solução $ 0,050 mol
500 mL de solução # y
y % 0,5 mol de NaOH
• quantidade de NaOH em ": é igual à existente em #, pois de " para # houve somente a adição de água;
portanto, temos em ":
Sendo 25 g a massa da amostra inicial, temos:
1 mol de NaOH 40 g
0,5 mol de NaOH z
z % 20 g de NaOH puro
163 (Vunesp) Foi preparada em laboratório uma solução de ácido clorídrico, dissolvendo-se 0,73 g de cloreto de hidrogênio
gasoso em água; o volume foi completado até 250 mL. Um volume de 15,0 mL da solução desse ácido foi completamente
neutralizado por 25,0 mL de hidróxido de cálcio (massas molares, em g/mol: H % 1; Cl % 35,5).
a) Calcule a concentração da base, em mol/L.
b) Escreva a equação química da reação de neutralização e calcule o número de mols da base, que foi neutralizado.
164 (UFF-RJ) O composto de fórmula molecular Na2B4O7 " 10 H2O, denominado tetraborato de sódio, é conhecido por bórax.
Se uma pessoa ingerir de 5 a 10 gramas desse composto, apresentará vômito, diarréia, poderá entrar em estado de
choque e, até, morrer.
Tal composto é um sólido cristalino que reage com ácidos fortes de acordo com a equação:
Na2B4O7 " 10 H2O " 2 H
" 4 H3BO3 " 5 H2O " 2 Na
"
Uma amostra de tetraborato de sódio, de massa 0,9550 g, reage completamente com uma solução de HCl 0,1000 M.
Pode-se afirmar que o volume de ácido clorídrico consumido nessa reação é, aproximadamente:
a) 5,00 mL b) 9,50 mL c) 25,00 mL d) 50,00 mL e) 95,00 mL
165 1,40 g de iodo (massa atômica: I % 127) foi dissolvido em álcool; a seguir, juntou-se água até o volume de 250 mL. Dessa
solução, retiraram-se 25 mL, que foram titulados com 5 mL de tiossulfato de sódio 0,2 molar. Qual é a porcentagem de
pureza do iodo analisado?
(Reação: I2 " 2 Na2S2O3 2 Nal " Na2S4O6)
25 g de NaOH impuro 100%
20 g de NaOH puro P
P % 80%
0,195 g do metal (Me)
V2 = 10 mL de H2SO4
M2 = 0,50 mol/L
V4 = 16 mL de KOH
M4 = 0,25 mol/L
V3 = 10 mL
"
# $
%
166 0,195 g de um metal bivalente foi dissolvido em 10 mL de H2SO4 0,50 molar. O excesso do H2SO4 foi neutralizado por
16 mL de KOH 0,25 molar. Calcule a massa atômica do metal.
Observação: Temos agora um primeiro exemplo de volumetria com excesso de reagente ou titulação de volta.
Esquema do problema
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51Capítulo 1 • SOLUÇÕES
Explicação do esquema
• Entre " e # ocorre a reação entre o metal (Me) e o H2SO4, porém com sobra de H2SO4;
Me " H2SO4 MeSO4 " H2 " (Excesso de H2SO4)
• De # para $, uma vez que o problema não fala em “retirada de alíquota”, concluímos que V3 % V2 % 10 mL; e, pela
equação da reação, concluímos, também, que a solução $ contém o sulfato do metal, além do excesso de H2SO4
(que sobrou sem reagir).
• Entre $ e % ocorre a reação entre o excesso de H2SO4 e o KOH:
(Excesso de H2SO4) " 2 KOH K2SO4 " 2 H2O
Resolução
• Quantidade de KOH em %: n4 % M4V4 % 0,25 " 0,016 ⇒ n4 % 0,004 mol de KOH
• Quantidade de H2SO4 em excesso em $:
• Quantidade inicial de H2SO4 em # (isto é, antes de ter sido colocado o metal):
n2 % M2V2 % 0,50 " 0,010 ⇒ n2 % 0,005 mol de H2SO4 (no início)
• A quantidade de H2SO4 que realmente reagiu com o metal, em #, foi 0,005 mol # 0,002 mol % 0,003 mol
Assim, da equação com o metal, temos:
H2SO4 " 2 KOH K2SO4 " 2 H2O
1 mol 2 mol
x 0,004 mol
x % 0,002 mol de H2SO4 em excesso
Me " H2SO4 MeSO4 " H2
0,195 g 0,003 mol
A 1 mol
A % 65 u
Observação: Note que, logo de início, foi colocado um reagente em excesso (no caso, o H2SO4), porém em quantida-
de bem definida (10 mL de H2SO4 0,50 molar); uma parte desse reagente “ataca” a amostra (no caso, o metal), a outra
parte sobra, e deve ser titulada por uma segunda solução de concentração conhecida (o KOH); essa titulação final é
denominada titulação de volta ou de retorno, pois permite determinar o excesso do reagente inicial e, conseqüente-
mente, sua quantidade que de fato reagiu.
167 1,24 g de ferro impuro foi dissolvido em 20 mL de HCl 3 molar, produzindo cloreto ferroso e hidrogênio. Após essa reação,
o excesso de HCl foi neutralizado por 10 mL de NaOH 2 molar. Qual é a porcentagem de pureza do ferro analisado?
168 (UFPE) Adicionaram-se a 1,0 g de carbonato de cálcio impuro 200,0 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 (massas atômicas: Ca % 40 u; Cu % 12 u; Cl % 35,5 u; H % 1 u). Qual é a pureza do carbonato de cálcio?
a) 60% b) 45% c) 90% d) 85% e) 80%
169 (PUC-MG) Alguns produtos de limpeza doméstica
consistem basicamente de solução aquosa de amô-
nia. Para reagir completamente com a amônia pre-
sente em 5,00 mL de amostra de um determinado
produto de limpeza, foram necessários 30,0 mL de
ácido clorídrico 1,0 mol/L. A reação que ocorre é:
NH3 (aq) " HCl (aq) NH4Cl (aq)
Qual é a concentração de amônia, em mol/L, na amostra?
a) 2,0
b) 3,0
c) 0,6
d) 0,3
e) 6,0
170 (UnB-DF) Para sua completa neutralização, uma amos-
tra de vinagre de 5,0 mL consumiu 25 mL de uma solu-
ção que contém 0,20 mol/L de NaOH. Supondo que o
único componente ácido do vinagre seja o ácido acético
(CH3COOH), calcule a massa (em gramas) do ácido, con-
tida em 1 L de vinagre (dados: M (NaOH) % 40 g/mol;
M (CH3COOH) % 60 g/mol).
171 (Vunesp) Uma solução aquosa de cloreto de sódio deve
ter 0,90% em massa do sal para que seja utilizada como
solução fisiológica (soro). O volume de 10,0 mL de uma
solução aquosa de cloreto de sódio foi titulado com
solução aquosa 0,10 mol/L de nitrato de prata, exigin-
do exatamente 20,0 mL de titulante.
a) A solução aquosa de cloreto de sódio pode ou não
ser utilizada como soro fisiológico? Justifique sua
resposta.
b) Supondo 100% de rendimento na reação de preci-
pitação envolvida na titulação, calcule a massa de
cloreto de prata formado.
(Dados: massas molares, em g/mol: Na % 23,0;
Cl % 35,5; Ag % 107,9; densidade da solução aquo-
sa de NaCl % 1,0 g/mL)
EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES Registre as respostasem seu caderno
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172 (Fuvest-SP) Para se determinar o conteúdo de ácido acetilsalicílico (C9H8O4) num comprimido analgésico, isento de outras
substâncias ácidas, 1,0 g do comprimido foi dissolvido numa mistura de etanol e água. Essa solução consumiu 20 mL de
solução aquosa de NaOH, de concentração 0,10 mol/L, para reação completa. Ocorreu a seguinte transformação química:
C9H8O4 (aq) " NaOH (aq) NaC9H7O4 (aq) " H2O (l)
Qual é, aproximadamente, a porcentagem em massa de ácido acetilsalicílico no comprimido?
(Dado: massa molar do C9H8O4 % 180 g/mol)
a) 0,20% b) 2,0% c) 18% d) 36% e) 55%
173 (UCG-GO) Para determinar a porcentagem de prata em uma liga, um analista dissolve uma amostra de 0,800 g da liga em
ácido nítrico. Isso causa a dissolução da prata como íons Ag". A solução é diluída com água e titulada com uma solução
0,150 mol/L de tiocianato de potássio, KSCN. É formado, então, um precipitado:
Ag" (aq) " SCN (aq) AgSCN (s)
E o analista descobre que são necessários 42 mL de solução de KSCN para a titulação. Qual é a porcentagem em massa de
prata na liga?
174 (UFG-GO) Barrilha, que é o carbonato de sódio impuro, é um insumo básico da indústria química. Uma amostra de
barrilha de 10 g foi totalmente dissolvida com 800 mL de ácido clorídrico 0,2 mol/L. O excesso de ácido clorídricofoi
neutralizado com 250 mL de NaOH 0,1 mol/L. Qual é o teor de carbonato de sódio, em porcentagem de massa, na
amostra de barrilha?
175 (UPE) 42,0 g 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 1,0 L. Retira-se uma alíquota de 10,0 mL e titula-se, utilizando-se
como titulante uma solução de hidróxido de sódio 0,50 mol/L, gastando-se 2,0 mL para a neutralização.
Qual é, aproximadamente, o volume do ácido sulfúrico, utilizado inicialmente?
a) 30,0 mL b) 50,0 mL c) 18,4 mL d) 40,0 mL e) 36,2 mL
Dados:
Densidade do H2SO4 % 1,8 g/mL
Mg % 24 u, C % 12 u, O % 16 u, S % 32 u, H % 1 u
LEITURA
A ESCASSEZ E A POLUIÇÃO DAS ÁGUAS
A água é a substância mais abundante na Terra. Sem ela não existiria a vida tal qual a conhecemos, pois os
organismos de todos os animais e de todos os vegetais são constituídos por grandes porcentagens de água.
A distribuição da água na Terra é aproximadamente a seguinte: 97,2% nos mares e nos oceanos;
2,15% nas geleiras e nas calotas polares; 0,62% nas águas subterrâneas; 0,0091% nos lagos e nos rios; e
0,001% na umidade atmosférica.
Apesar de sua aparente abundância, a água de boa qualidade começa a escassear em vários lugares da
Terra, devido ao grande aumento do consumo, como podemos ver nos gráficos seguintes.
6.000
5.000
4.000
3.000
km
3
1.
00
0
m
3
2.000
1.000
0
20
15
5
0
1900 1940 1950 1960 1970
Evolução do consumo mundial de água
por setor de atividade, em km3
Evolução do volume de água doce disponível
per capita e por ano, em milhares de m3
1980 1990 1995 2000 1950 1960 1970 1980 1990 1995 2000 2010 20252010 2025
Total Agricultura Indústria Uso doméstico
A escassez de água potável já afeta o Brasil. De fato, o Brasil detém 8% de toda a água disponível no
mundo para consumo, mas 80% dessa água está na Bacia Amazônica, onde vivem apenas 7% dos brasilei-
ros. Assim sendo, para abastecer os outros 93% da população, somente 20% da água disponível no Brasil
pode ser utilizada.
Fonte: Correio da Unesco, Rio de Janeiro, p. 21, dez. 2001.
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