Exercícios sobre Diluição, Misturas de Soluções e Titulação

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Professor: Abner Camargo Monitor: Gabriel Pereira

Exercícios sobre Diluição, Misturas de Soluções e Titulação

10 jul

EXERCÍCIOS 1.

O álcool comercial (solução de etanol) é vendido na concentração de 96%, em volume. Entretanto, para que possa ser utilizado como desinfetante, deve-se usar uma solução alcoólica na concentração de 70%, em volume. Suponha que um hospital recebeu como doação um lote de 1000 litros de álcool comercial a 96%, em volume, e pretende trocá-lo por um lote de álcool desinfetante. Para que a quantidade total de etanol seja a mesma nos dois lotes, o volume de álcool a 70% fornecido na troca deve ser mais próximo de a) 1042L. b) 1371L. c) 1428L. d) 1632L. e) 1700L.

2.

A varfarina é um fármaco que diminui a agregação plaquetária, e por isso é utilizada como anticoagulante, desde que esteja presente no plasma, com uma concentração superior a 1,0 mg/L. Entretanto, concentrações plasmáticas superiores a 4,0 mg/L podem desencadear hemorragias. As moléculas desse fármaco ficam retidas no espaço intravascular e dissolvidas exclusivamente no plasma, que representa aproximadamente 60% do sangue em volume. Em um medicamento, a varfarina é administrada por via intravenosa na forma de solução aquosa, com concentração de 3,0 mg/mL. Um indivíduo adulto, com volume sanguíneo total de 5,0 L, será submetido a um tratamento com solução injetável desse medicamento.

3.

Uma solução aquosa de nitrato de prata (0,050 mol L−1) é usada para se determinar, por titulação, a concentração de cloreto em uma amostra aquosa. Exatos 10,00 mL da solução titulante foram requeridos para reagir com os íons C −1

−

presentes em 50,00 mL de amostra. Assinale a concentração,

em mol L , de cloreto, considerando que nenhum outro íon na solução da amostra reagiria com o titulante. Dado: Ag+(aq) + C −(aq) → AgC (s) a) 0,005 b) 0,010 c) 0,025 d) 0,050 e) 0,100

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Qual é o máximo volume da solução do medicamento que pode ser administrado a esse indivíduo, pela via intravenosa, de maneira que não ocorram hemorragias causadas pelo anticoagulente? a) 1,0 mL b) 1,7 mL c) 2,7 mL d) 4,0 mL e) 6,7 mL

4.

Considere a curva de titulação mostrada na figura abaixo.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. Trata-se de uma curva de titulação de __________ com __________. a) ácido forte base forte b) ácido forte base fraca c) ácido fraco base forte d) ácido fraco base fraca e) base fraca ácido forte

Ca(OH)2 , também conhecido como cal hidratada ou cal extinta, trata-se de um importante insumo utilizado na indústria da construção civil. Para verificar o grau de pureza (em massa) de uma amostra de hidróxido de cálcio, um laboratorista pesou 5,0 gramas deste e dissolveu completamente em 200 mL de solução de ácido clorídrico 1mol / L. O excesso de ácido foi titulado com uma solução de hidróxido de sódio 0,5 mol / L, na presença de fenolftaleína, sendo gastos O hidróxido de cálcio

200 mL até completa neutralização. O grau de pureza da amostra analisada, expresso em porcentagem em massa, é de: a) 78%. b) 82%. c) 86%. d) 90%. e) 74%.

6.

Para preparar 1,0 L de [NaOH] = 1,0 mol / L se dispõe de dois frascos distintos contendo soluções de NaOH, um na concentração de 7% (m / v, frasco A) e outro 2% (m / v, frasco B). Dados: Na = 23 g / mol; O = 16 g / mol; H = 1 g / mol. Assinale a alternativa que contém os respectivos volumes das soluções A e B que uma vez misturados resultará na mistura desejada. a) 200 mL e 800 mL b) 500 mL e 500 mL c) 350 mL e 650 mL d) 400 mL e 600 mL

e) 500 mL e 600 mL

Quí.

5.

7.

Em um laboratório, duas torneiras enchem dois recipientes, de mesmo volume V, com diferentes soluções aquosas. Observe os dados da tabela: Recipiente

Solução

R1 R2

ácido clorídrico hidróxido de sódio

Tempo de enchimento (s) 40 60

O gráfico abaixo mostra a variação do volume do conteúdo em cada recipiente em função do tempo.

Admita que as soluções depositadas em R1 e R2 até o instante t = 40 s tenham sido misturadas em um novo recipiente, formando uma solução neutra. Sabendo que a concentração inicial da solução ácida é igual a 0,10 mol.L-1, a concentração inicial da solução básica, em mol.L-1, corresponde a: a) 0,10 b) 0,15 c) 0,20 d) 0,25

8.

Um aluno distraído misturou 0,3 L de uma solução de acido clorídrico 1mol  L−1 com 0,1 L de HC 2mol  L−1 . Ao perceber o erro, ele decidiu adicionar água para reestabelecer a concentração de

1mol  L−1 . O volume de H2O adicionado a mistura e, em mL, igual a

9.

200 mL de uma solução aquosa de ácido sulfúrico de concentração igual a 1mol  L−1 foram misturados a 300 mL de uma solução aquosa de hidróxido de sódio de concentração igual a 2 mol  L−1. Após o final do processo químico ocorrido, é correto afirmar que a) a concentração do ácido excedente, na solução final, é de 0,4 mol  L−1. b) a concentração da base excedente, na solução final, é de 0,4 mol  L−1. c) a concentração do sal formado, na solução final, é de 0,2 mol  L−1. d) a concentração do sal formado, na solução final, é de 0,1mol  L−1. e) todo ácido e toda base foram consumidos.

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a) 75. b) 100. c) 125. d) 500. e) 700

A um balão volumétrico de 250,00 mL foram adicionados 50,00 mL de solução aquosa de KMnO4 0,10 mol L−1

NaMnO4 0,20 mol L−1. e 50,00 mL de solução aquosa de A seguir avolumou-se 250,00 mL com água destilada até a marca de referência seguido de homogeneização da mistura. Levando em conta a dissociação iônica total dos sais no balão, a concentração da espécie iônica

permanganato, em quantidade de matéria a) 0,060 b) 0,030 c) 0,090 d) 0,12 e) 0,18

(mol L−1),

é igual a:

Quí.

10.

GABARITO Exercícios 1.

b Na diluição, teremos :

τ  V = τ'  V' 0,96  1000 L = 0,70  V ' V ' = 1371,4285 L  1371 L 2.

d As moléculas desse fármaco ficam retidas no espaço intravascular e dissolvidas exclusivamente no plasma, que representa aproximadamente 60% do sangue em volume, sendo que o volume sanguíneo total de 5,0 L. 5,0 L (sangue)

100 %

Vsangue

60 %

Vsangue = 3 L

Concentrações plasmáticas superiores a 4,0 mg/L podem desencadear hemorragias. A varfarina é administrada por via intravenosa na forma de solução aquosa, com concentração de 3,0 mg/mL, então:

C=

msoluto  msoluto = C  V Vsolução

mvar farina (medicamento) = mvar farina (sangue) Cmedicamento  Vsolução = C(no sangue)  Vsangue 3,0 mg / mL  Vsolução = 4,0 mg / L  3,0 L 3,0 mg / mL  Vsolução = 4,0  10−3 mg / mL  3,0 L

3. b

Ag+(aq) + C

− (aq)

→ AgC

(s)

0,050M 50mL  10mL  −3 −4 n = 0,050  10  10 = 5  10 mol Proporção estequiométrica: 1:1 n

C −

= 5  10 −4 mol

Assim, teremos:

Conc. molar C

−

=

5  10−4 50  10−3

= 0,01 M

Quí.

Vsolução = 4,0  10−3 L = 4,0mL

4. b Trata-se de uma curva de titulação de ácido forte com base fraca, pois no ponto final da reação (ponto de equivalência) o pH é menor do que 7.

5. e Ca(OH)2 + 2HC → CaC 2 + H2O  200mL     1 mol/L  nác = 0,2  1 = 0,2mol

Titulação com excesso: HC + NaOH → NaC + H2O  200mL     0,5M  n = 0,1mol (excesso) nreagiu = 0,2 − 0,1mol

Proporção da reação da 1ª titulação : 1mol de base - 2mol de ácido Se foram gastos 0,1mol de ácido, foi consumido: 0,05mol de base. Assim: 1mol de Ca(OH)2 0,05mol

74g x

x = 3,7g 100%

3,7

y

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5g

y = 74%

6. d NaOH = 40 g / mol [NaOH] = 1,0 mol / L = 40 g / L mtotal = 40 g (em 1,0 L; 1000 mL) 7g mutilizada do frasco A

100 mL de A VA

mutilizada do frasco A = 0,07  VA g 2g mutilizada do frasco B

100 mL de B VB

mutilizada do frasco A = 0,02  VB g 0,07  VA g + 0,02  VB g = 40 g   VA + VB = 1000 mL 0,07  VA g + 0,02  (1000 − VA ) g = 40 g VA = 400 mL VB = 600 mL

7.

b De acordo com o gráfico em 60 s o volume corresponde a V. Então: 60 s

VHC

40 s

VNaOH

VNaOH = HC 1 mol

40 2 VHC = VHC 60 3

+ NaOH → H2O + NaC 1 mol

Sabendo que a concentração inicial da solução ácida é igual a 0,10 mol.L -1, vem: n V n = Concentração molar  V Concentração molar =

nHC = [HC ]  VHC nNaOH = [NaOH]  VNaOH nHC = nNaOH [HC ]  VHC = [NaOH]  VNaOH 0,10 mol.L−1  VHC = [NaOH] 

2 VHC 3

[NaOH] = 0,15 mol.L−1

8. b 0,3 L de uma solução de acido clorídrico 1 mol  L−1 : 1L 0,3 L

1 mol 0,3 mol

0,1 L

0,2 mol

n(HC ) = 0,3 + 0,2 = 0,5 mol em 0,4 L (0,3 + 0,1): 0,5 = 1,25 mol / L 0,4 Concentração Molar(início)  Volume(início) = Concentração Molar(final)  Volume(final) Concentração Molar =

1,25  0,4 = 1,0  (0,4 + VH2O ) VH2O = 0,1 L = 100 mL 9. b De acordo com o enunciado, 200 mL (0,2 L) de uma solução aquosa de ácido sulfúrico de concentração igual a 1mol  L−1 foram misturados a 300 mL (0,3 L) de uma solução aquosa de hidróxido de sódio de concentração igual a 2 mol  L−1, então:

Quí.

0,1 L de HC 2mol  L−1 : 1L 2 mol

nH2SO4 = [H2SO4 ]  V nH2SO4 = 1 mol  L−1  0,2 L = 0,2 mol nNaOH = [NaOH]  V ' nH2SO4 = 2 mol  L−1  0,3 L = 0,6 mol H2SO4 + 2NaOH → 2H2O + Na2SO 4 1 mol 0,2 mol

2 mol 0,4 mol; 0,6 mol excesso de 0,2 mol

Vtotal = 200 mL + 300 mL = 500 mL = 0,5 L [NaOH]excesso =

n 0,2 = = 0,4 mol  L−1 V 0,5

10. a

NaMnO4 → Na+ + MnO−4 50mL 0,2M n = [ ] V n = 0,2  0,050 = 0,01 mol Assim: Na+ = 0,01 mol MnO−4 = 0,01 mol KMnO4 → K + + MnO−4 50mL 0,1 M n = [ ] V n = 0,1 0,050 = 5  10 −3 mol K + = 5  10−3 mol MnO−4 = 5  10−3 mol

Μ=

15  10−3 mol 250  10−3

= 0,06 mol / L

Quí.

nº de mols de MnO −4 = 0,01 + 5  10 −3 = 15  10 −3 mol