RECIFE
Colégio Salesiano Sagrado Coração
Aluna(o): _____________________________________________ Nº: _________ Turma: 3º ano ________
Recife, ______ de ________________ de 2013
Disciplina:
Química
Professor:
Eber Barbosa
Estudo das Soluções
]
01 – Definição
=
+
Água
Sal, ácido
ou base
Soluto
=
+
Solvente
Sistema
homogêneo
Solução
Podemos então dizer que soluções são misturas de duas ou mais substâncias que apresentam aspecto
uniforme, homogêneo. Dentro desse contexto temos:
Os conceitos de soluto e de solvente
não estão associados à existência de
Soluto: substância que se dissemina pelo interior de outra substância.
maior ou menor massa de cada
substância contida na solução.
Solvente: Substância com a propriedade de dispersar (dissolver) o soluto.
Exemplo: Em soluções sólido/líquido ou gás/líquido entendemos que o líquido sempre é o solvente, porque é justamente
dentro desse líquido que haverá a disseminação do sólido ou do gás. Porém em soluções onde soluto e solvente
apresentam mesmo estado físico, cabe ao texto especificar que substância está disseminada em outra
substância.
02 – Unidades de Concentração
2.A – Porcentagem em Massa do Soluto (% m/m)
Também chamada porcentagem em peso, indica o percentual em massa do soluto em relação à massa da
solução. Sua determinação envolve apenas aplicações de regra de três simples e direta.
Exemplo: Uma solução é formada por 20 gramas de açúcar dissolvidos em 180 gramas de água. Determine a porcentagem
em massa do soluto.
... com uma simples regra de três:
msoluto = 20 g
C12H22O11
msolvente = 180 g
H2O
msolução = 200 g
200g  100%
20g  X
X = 10% em massa de soluto
Cuidado: Quando um texto afirma, por exemplo, que uma solução aquosa apresenta 20% em peso, essa porcentagem se
refere a massa do soluto presente na solução, ou seja, a solução apresenta 20% em massa de soluto e 80% em
massa de solvente.
Estudo das Soluções
1
Título em Massa ( T ) ou Fração Mássica
Mesmo sabendo que as expressões título ou fração mássica são pouquíssimo encontradas nos textos
relacionados ao estudo das soluções, ainda assim vamos defini-las.
Título em massa ou fração mássica é a razão entre a massa do soluto e a massa da solução.
m1
m1 + m2
T =
Importante: O título multiplicado por cem corresponde à porcentagem em
massa do soluto (P1).
P1 = T . 100
Exemplo: Uma solução é formada por 20 gramas de açúcar dissolvidos em 180 gramas de água. Determine a porcentagem
em massa do soluto.
...aplicando as fórmulas:
msoluto = 20 g
C12H22O11
msolvente = 180 g
T=
msolução = 200 g
H2O
20g
20g + 180g
Título = 0,1
Fração mássica = 0,1
Cálculo da porcentagem do soluto:
P = T x 100
P = 0,1 x 100
P = 10% de soluto em massa
2.B – Densidade da Solução
Densidade (d) de uma solução é a relação entre a massa da solução (m) e o volume da solução (V). É bom
lembrar que densidade não é uma concentração.
msolução
Matematicamente: dsolução =
Vsolução
Uma solução com d = 5 g/mL significa...
Unidade:
g/mL
Exemplo:
ou g/L
entre outras
5 g  1 mililitro
da solução
da solução
Exemplo: Determine a massa de NaC existente em 200 mL de uma solução salina aquosa de densidade 1100 g/L,
contendo 30% em massa.
30% em
massa
1100g  1 litro
X  0,2 L
NaCℓ
H2O
V = 200 mL
d = 1100 g/L
X = 220 g de solução
220g  100%
msoluto  30%
msoluto = 66 g de NaC
2.C – Concentração Comum (C)
Indica a massa do soluto, em gramas, existente em cada 1 litro da solução.
Matematicamente:
msoluto
C =
Unidade:
Vsolução
Uma solução com C = 50 g/L significa...
g/L
Exemplo:
50 g  1 litro
do soluto
da solução
Exemplo: Uma solução é formada por 200g de NaCℓ em água suficiente para 2 litros de solução. Qual sua concentração
comum, em g/L ?
ou por simples regra de três...
msoluto = 200 g
200 g  2 litros de solução
X
 1 litro de solução
NaCℓ
Vsolução = 2,0 L
NaCℓ
HH22OO
g
200 g
X = 100 g
ou seja C = 100 g/L
=
= 100 g/L
Concentração comum =
L
2L
2
Estudo das Soluções
Testes de
Vestibulares
Análise com o Professor:
01 – (UFPE – CTG/2010.2) Se um frasco contendo uma solução aquosa de um reagente líquido possui em sua etiqueta as
seguintes informações:
HCℓ concentrado (PM = 36,46 g/mol)
d = 1,19 Kg/L T(título) = 37% em peso
podemos afirmar que:
a)
b)
c)
d)
e)
a concentração desta solução em mol/L é dada por 1000xdxT/PM.
a concentração desta solução em mol/L é dada por 10xdxT/PM.
um kilograma desta solução contém 37 gramas de HCℓ.
36,46 g desta solução contêm 1 mol de HCℓ.
um litro desta solução contém 1,19 Kg de HCℓ.
02 – (CFO – PM/2007) Uma dona de casa separou 10 mL de vinagre e adicionou-lhe água até completar o volume de 100
mL. Considerando-se que o vinagre é uma solução aquosa formada principalmente por ácido acético a 4% (isto é, 4 g
de ácido acético em 100 mL de água), pergunta-se qual é aproximadamente a concentração molar da solução
preparada pela dona de casa?
(Dado: massa molecular do ácido acético = 60 g/mol)
a) 4,0 mol/L
b) 0,4 mol/L
c) 0,7 mol/L
d) 0,004 mol/L
e) 0,07 mol/L
03 – (UFPE – 1a fase/2006) Uma solução composta por duas colheres de sopa de açúcar (34,2g) e uma colher de sopa de
água (18,0 g) foi preparada.
Sabendo que: MMsacarose = 342,0 g.mol–1, MMágua = 18,0 g.mol –1, Pfsacarose = 184 °C e Pfágua = 0 °C, podemos dizer que:
1) A água é o solvente, e o açúcar o soluto.
2) O açúcar é o solvente, uma vez que sua massa é maior que a da água.
3) À temperatura ambiente o açúcar não pode ser considerado solvente por ser um composto sólido.
Está(ão) correta(s):
a) 1 apenas
b) 2 apenas
c) 3 apenas
d) 1 e 3 apenas
e) 1, 2 e 3
04 – (UPE/2006 – Ensino Superior a Distância) Em um copo de 250 mL de soro caseiro, as concentrações de cloreto de
sódio e de sacarose (C12H22O11) são iguais a 3,5 g/L e 11,0 g/L, respectivamente. Qual a massa, em grama, de cloreto de
sódio e de sacarose, respectivamente, presentes nessa solução?
(Massas molares: Na = 23,0 g.mol–1; Cℓ= 35,5 g.mol–1; C = 12,0 g.mol–1; H = 1,0 g.mol–1; O = 16,0 g.mol–1)
a) 0,875 e 2,75.
b) 3,5 e 11.
c) 51,19 e 940,5.
d) 0,014 e 0,044.
e) 58,5 e 342.
05 – (CFO – PMPE/2007) Uma mãe decidiu pesar as massas de açúcar e sal de cozinha que adicionaria a 200 mL de água
para preparar o soro caseiro. As massas usadas foram 2,0 g de açúcar e 1,0 g do sal. Sendo assim, a concentração de
açúcar e de sal do soro caseiro preparado é, respectivamente:
(Dados: massas moleculares em g/mol: sal de cozinha = 58,5 e sacarose = 342)
a) 10,0 g/L e 5,0 g/L
b) 2,0 g/L e 1,0 g/L
Estudo das Soluções
c) 2,0 g/mL e 1,0 g/mL
d) 10,0 g/mL e 5,0 g/mL
e) 5,0 g/mL e 10,0 g/mL
3
06 – (UPE – Vestibular à distância/2005) A água, para ser considerada potável, tem de seguir uma série de parâmetros
para não causar danos à saúde humana. Segundo a legislação brasileira, um desses parâmetros é que a concentração
de cádmio, metal presente em algumas pilhas e baterias, não pode ser superior a 5 x 10–3 mg/L. Qual a massa máxima
de cádmio que pode haver em um copo de água de 250 mL, para que a legislação seja respeitada ?
–3
a) 5 x 10 mg
–3
b) 1,25 x 10 mg
c) 5 mg
d) 1,25 mg
e) 1.250 mg
07 – (UPE – Quí. I/2008) O gráfico abaixo expressa a relação entre a densidade e a percentagem em água de uma solução
de álcool hidratado.
d (g/mL)
0,90
0,84 –
0,78
50
% de H2O
Em relação à solução de álcool hidratado, é CORRETO afirmar que
a)
b)
c)
d)
e)
à medida que diluímos a solução, sua densidade diminui proporcionalmente ao volume de água adicionado.
o álcool anidro constituinte dessa solução tem densidade igual a 0,90g/mL.
quando a densidade da solução for igual a 0,90g/mL, a percentagem de álcool é igual a 25%.
a densidade da solução será igual a 0,84g/mL, quando a percentagem de álcool for igual a 75%.
a densidade da solução é constante, independente da adição ou da remoção de álcool ou de água da solução
08 – (UFPE – 1a fase/96) 10g de conchas do mar foram dissolvidas e diluídas a um volume final de 100 mL. Foram tomados
20 mL dessa solução para análise, resultando em 1,8g de carbonato de cálcio. Qual a percentagem de carbonato de
cálcio nas conchas analisadas ?
a) 18%
b) 20%
c) 36%
d) 82%
e) 90%
09 – (FESP – UPE/84) Foram misturados 160 g de ETANOL com 320 g de água. Sabendo-se que as densidades do etanol e
3
3
da solução são respectivamente 0,80 g/cm e 0,96 g/cm ; Pode-se afirmar que o teor em volume de ETANOL na
solução é:
a) 30%
b) 40%
c) 70%
d) 65,5%
e) 50%
10 – (FESP – UPE/84) Admita que 1 litro de leite pese aproximadamente 1034,6 g. A gordura que ele contém, de
densidade relativa 0,865 g/cm3 está numa proporção de 40% em volume. A densidade do leite desnatado é
aproximadamente:
a) 0,982 g/cm3
b) 0,892 g/cm3
c) 1,14 g/cm3
d) 1,31 g/cm3
e) 0,865 g/cm3
11 – (Unicap – Quí. II/92) Quantos gramas de hidróxido de sódio devem ser adicionados a 400g de água, para se obter
uma solução de 60% em peso ? Divida o resultado por 30.
a
12 – (UFPE – 1 fase/90) Qual a porcentagem, em peso, de 20g de açúcar utilizado para adoçar uma xícara de chá (200mL).
Considere a densidade do chá igual a 1,0 g/mL.
a) 10
4
b) 20
c) 09
d) 18
e) 40
Estudo das Soluções
13 – (ENEM – 1ª prova/2009) O pó de café jogado no lixo caseiro e, principalmente, as grandes quantidades descartadas
em bares e restaurantes poderão se transformar em uma nova opção de matéria prima para produção de biodiesel,
segundo estudos da Universidade de Nevada (EUA). No mundo, são cerca 8 bilhões de quilogramas de pó de café
jogados no lixo por ano. O estudo mostra que o café descartado tem 15% de óleo, o qual pode ser convertido em
biodiesel pelo processo tradicional. Além de reduzir significativamente emissões prejudiciais, após a extração do óleo,
o pó de café é ideal como fertilizante para jardim.
Revista Ciência e Tecnologia no Brasil, nº 155, jan, 2009
3
Considere o processo descrito e a densidade do biodiesel igual a 900Kg/m . A partir da quantidade de pó de café
jogada no lixo por ano, a produção de biodiesel seria equivalente a
a) 1,08 bilhões de litros.
b) 1,20 bilhões de litros.
c) 1,33 bilhões de litros.
d) 8,00 bilhões de litros.
e) 8,80 bilhões de litros.
14 – (Enem – 2ª Prova/2009) O álcool hidratado utilizado como combustível veicular é obtido por meio da destilação
fracionada de soluções aquosas geradas a partir da fermentação de biomassa. Durante a destilação, o teor de etanol
da mistura é aumentado, até o limite de 96% em massa. Considere que, em uma usina de produção de etanol, 800 kg
de uma mistura etanol/água com concentração 20% em massa de etanol foram destilados, sendo obtidos 100 kg de
álcool hidratado 96% em massa de etanol. A partir desses dados, é correto concluir que a destilação em questão gerou
um resíduo com uma concentração de etanol em massa
a) de 0%.
b) de 8,0%.
c) entre 8,4% e 8,6%.
d) entre 9,0% e 9,2%.
e) entre 13% e 14%.
15 – (UPE – Vestibular Seriado 2º Ano/2010) Analise a tabela abaixo que explicita algumas propriedades de dois líquidos
combustíveis, A e B.
Combustíveis
A
B
Massa Molar
50 g/mol
150 g/mol
Densidade
0,80 g/mL
0,90 g/mL
Calor de combustão
300 kcal/mol
1.200 kcal/mol
Após a análise da tabela, é CORRETO afirmar que
a) a combustão total de 1L do combustível “A” libera a mesma quantidade de energia que é liberada na combustão
total de 1L do combustível “B”.
b) a combustão total de 2L do combustível “A” libera a mesma quantidade de energia que é liberada na combustão
total de 1L do combustível “B”.
c) como a massa molar do combustível “B” é três vezes maior que a do combustível “A”, a quantidade de energia
liberada por 1L do combustível “B” é três vezes maior que a liberada por 1L do combustível “A”.
d) 1L do combustível “B” libera a mesma quantidade de energia que 1,5L do combustível “A”, quando submetidos à
combustão total.
e) é impossível estabelecer comparações entre os dois combustíveis, pois desconhecemos a estequiometria das
reações de combustão envolvidas no processo.
16 – (Vestibular Seriado 1º ano – UPE/2009) Os líquidos “A” e “B” são perfeitamente miscíveis em quaisquer proporções.
Uma mistura é formada, adicionando-se 80,0 mL do líquido “A” a um béquer que contém 120,0 mL do líquido “B”.
Sabe-se que as densidades dos líquidos “A” e “B” são, respectivamente, 4 g/mL e 5 g/mL.
Dados: dAℓ = 2,70 g/mL, dMg = 1,7 g/mL, dFe =7,8 g/mL, dCu = 8,9 g/mL
Em relação à mistura contida no béquer, é CORRETO afirmar que
a) se adicionando a ela uma esfera de ferro de raio 1 cm, ela flutuará na superfície da mistura, sem submergir.
b) uma esfera de alumínio de raio 2 cm, ao ser colocada sobre a mistura, descerá até o fundo do béquer.
c) se colocando simultaneamente, sobre a mistura, duas esferas de mesmo raio, sendo uma de alumínio e a outra de
cobre, ambas submergirão.
d) esferas de alumínio e magnésio, colocadas sobre a superfície da mistura, flutuarão sem submergirem.
e) esferas de raio superior a 2 cm, quando colocadas na superfície da mistura, independente do tipo de metal, sempre
submergirão.
Estudo das Soluções
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17 – (Enem/2000) Determinada estação trata cerca de 30.000 litros de água por segundo. Para evitar riscos de fluorose, a
concentração máxima de fluoretos nessa água não deve exceder a cerca de 1,5 miligrama por litro de água.
A quantidade máxima dessa espécie química que pode ser utilizada com segurança, no volume de água tratada em
uma hora, nessa Estação, é:
a) 1,5 kg.
b) 4,5 kg.
c) 96 kg.
d) 124 kg.
e) 162 kg.
a
18 – (UFPE – 1 fase/99) A embalagem de um herbicida para ser usado em hortaliças indica que devem ser dissolvidos
500g do mesmo para cada 5 litros de água. Por engano um agricultor dissolveu 100g em 2 litros de água e somente
percebeu o erro após haver utilizado a metade da solução. Uma das formas de corrigir a concentração do restante da
solução é adicionar:
a)
b)
c)
d)
e)
água (litros)
1
0
1
1
0
herbicida (gramas)
0
50
50
100
100
19 – (UPE – SSA 2º Ano/2011) Algumas informações referentes ao rótulo de uma água mineral frequentemente
comercializada em Pernambuco são apresentadas no quadro abaixo:
Composição química (mg/L)
Ânions
Cloreto , 6,61
Nitrato, 2,40
Cátions
Sódio, 5,00
Cálcio, 0,80
Potássio, 0,60
Características físico-químicas
pH a 25oC = 4,4
Temperatura da água na fonte, 27oC
Resíduo da evaporação a 180oC, 19 mg/L
Com base nos dados apresentados no quadro, analise as afirmações a seguir:
I. A água mineral apresenta-se básica a 25oC.
II. A composição química é a mesma das demais águas minerais.
III. Num garrafão de 20 litros a 180oC, há 380 mg de resíduo da evaporação.
IV. As espécies químicas presentes na água mineral se apresentam sob a forma de íons.
V. As concentrações dos cátions e ânions dessa água mineral poderiam ser expressas em outro sistema de unidades.
São CORRETAS
a) I e II.
b) I e V.
c) II e V.
d) II, III e IV.
e) III, IV e V.
Resoluções de Testes
Comentários Adicionais
6
Estudo das Soluções
Expressão condenada
pela IUPAC e SBQ.
2.D – Concentração em quantidade de matéria ou concentração molar (M )
A concentração molar (muito antigamente chamada de molaridade) indica a quantidade de mols do soluto
que existiriam caso fosse utilizado 1 litro da solução.
Uma solução com M = 5 mol/L significa...
n1
V
Matematicamente: M =
Unidade:
mol / L
Concentração molar = mol
L
Exemplo:
5 mol  1 litro
do soluto
da solução
do soluto
da solução
Exemplo: Qual a concentração molar de uma solução formada por 100g de brometo de cálcio dissolvido em água
suficiente para 250 litros de solução?
(Dado: CaBr2 = 200g/mol)
nsoluto = 0,5 mol
msoluto = 100 g
CaBr2
0,5 mol = 2,0 mol/L
mol
=
0,25 L
L
Vsolução = 0,25 L
Vsolução = 250 mL
H2O
ou 2,0 molar
ou 2,0 M
Outra forma de resolução...
1º determina-se a
quantidade de
mols do soluto.
Em seguida se determina
quantos mols do soluto
haveria para 1,0 litro.
200g de CaBr2  1 mol
100g
 n1
nsoluto = 0,5 mol de soluto
0,5 mol de CaBr2  0,25 L de solução
X
 1,00 L de solução
X = 2,0 mol ... ou seja ...
M = 2,0 mol/L ou 2,0 molar ou 2,0 M
A mais importante unidade de concentração é mol/L
Testes de
Vestibulares
Análise com o Professor:
01 – (IFPE – Cursos Técnicos Subsequentes/2011) A soda cáustica, nome comercial do hidróxido de sódio (NaOH), é
empregado na fabricação de diversos produtos químicos como sabão, detergente, refino do petróleo e como reagente
de laboratório. Uma solução de hidróxido de sódio foi preparada pela dissolução de 50 g de NaOH em 500 mL de
solução.
Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta a concentração, em quantidade de matéria, da
solução preparada. Dado: NaOH = 40 g/mol.
a) 1,0 mol/L
Estudo das Soluções
b) 1,5 mol/L
c) 2,0 mol/L
d) 2,5 mol/L
e) 3,0 mol/L
7
Responda você mesmo:
02 – (Enem – 1ª Aplicação/2010) Ao colocar um pouco de açúcar na água e mexer até a obtenção de uma só fase,
prepara-se uma solução. O mesmo acontece ao se adicionar um pouquinho de sal a água e misturar bem. Uma
substância capaz de dissolver o soluto é denominada solvente; por exemplo, a água é um solvente para o açúcar, para
o sal e para várias outras substâncias. A figura a seguir ilustra essa citação.
Suponha que uma pessoa, para adoçar seu cafezinho, tenha utilizado 3,42 g de sacarose (massa molar igual a 342
g/mol) para uma xícara de 50 mL do líquido. Qual é a concentração final, em mol/ℓ, de sacarose nesse cafezinho?
a) 0,02
b) 0,2
c) 2
d) 200
e) 2000
03 – (UFPE – Serra Talhada/2007.1) Em uma solução química, 29g de cloreto de sódio (NaCℓ) foram adicionados a 500 mL
de H2O. Qual a molaridade desta solução?
(Dados de massa atômica: Na = 23; Cℓ = 35.)
a) 0,1 M
b) 0,5 M
c) 1,0 M
d) 1,5 M
e) 2,0 M
04 – (UFPE – 2a fase/97) Num certo dia um tanque para tratamento de resíduos químicos continha, quando cheio, 3,0g de
um dado sal numa concentração de 0,5 M. Hoje a concentração deste sal no tanque cheio é de 2,5 M. Qual a massa de
sal no tanque?
05 – (UFPE – 1a fase/89) Qual a molaridade de uma solução que contém 0,5 mols de um composto, dissolvido em 250 mL
de solução ?
a) 0,002
b) 0,2
c) 2
d) 4
e) 0,4
06 – (UFPE – 2a fase/90) Admitindo que a concentração de ácido acético no vinagre é aproximadamente 6,0g de ácido
acético (CH3COOH) em 100 mL de solução, calcule a concentração em mol/L.
(Dados: C = 12; H = 1; O = 16)
07 – (UFPE – Gananhuns e Serra Talhada/2008.2) O ácido tartárico, C4H6O6, usado como conservante em alguns
refrigerantes, pode ser obtido a partir da uva durante o processo de fabricação do vinho. Sabendo que a concentração
de ácido tartárico num refrigerante é 0,175 mol/L, determine a massa desse ácido presente em uma garrafa de 500
mL. Dados:
Massa molar (g mol–1): H = 1; C = 12; O = 16.
a) 0,35 kg.
b) 78,6 g
c) 39,4 g
d) 26,2 g.
e) 13,1 g.
08 – (UFPE – 2a fase/92) Um comprimido antiácido contém 0,50g de carbonato de sódio. Considerando que esse
comprimido é dissolvido em meio copo de água (120 mL), calcule o valor aproximado, em números inteiros, que
multiplicado por 10–3, corresponde a concentração em mol/L do carbonato de
sódio.
(Dados: Na = 23 g/mol; C = 12 g/mol; O = 16 g/mol)
8
Estudo das Soluções
09 – (UNIVASF – Universidade Federal do Vale do São Francisco/2006) A região do Vale do São Francisco é atualmente
uma das principais produtoras de vinho, obtendo sobre isso reconhecimento mundial. Um dos mecanismos de análise
do álcool presente em um vinho utiliza-se do K2Cr2O7 (Dicromato de potássio). Um químico, ao analisar um vinho da
marca X, necessitou de 1,00 L de uma solução aquosa 0,200 M de K 2Cr2O7. Quanto este químico precisou pesar de
K2Cr2O7 sólido?
(Dados: massa molar do K2Cr2O7 = 294,2 g.)
a) 15,37 g
b) 29,42 g
c) 30,00 g
d) 43,20 g
e) 58,80 g
a
10 – (UFPE – 1 fase/2004) O rótulo de um frasco diz que ele contém uma solução 1,5 molar de NaI em água. Isso quer
dizer que a solução contém:
a) 1,5 mol de NaI / quilograma de solução.
b) 1,5 mol de NaI / litro de solução.
c) 1,5 mol de NaI / quilograma de água.
d) 1,5 mol de NaI / litro de água.
e) 1,5 mol de NaI / mol de água.
11 – (UFPE – Vitória e Caruaru/2007.2) O potássio exerce importante ação na manutenção do equilíbrio homeostático do
ser humano. A diminuição ou o aumento de sua concentração no sangue pode causar graves efeitos no sistema
neuromuscular. Sabendo-se que a concentração média de potássio no soro sanguíneo é de cerca de 0,195g/L,
determine a concentração molar (molaridade) do potássio no sangue. (Dados: massa molar do Potássio = 39g)
a) 0,001 mol/L
b) 0,005 mol/L
c) 0,195 mol/L
d) 0,390 mol/L
e) 0,760 mol/L
Resoluções de Testes
Comentários Adicionais
Estudo das Soluções
9
2.E – Concentração Molar dos Íons
Considerando um soluto que apresente grau de dissociação igual a 100%, as concentrações (em mol/L) dos
íons são valores diretamente proporcionais aos coeficientes estequiométricos da equação de dissociação iônica.
Como exemplo, vamos interpretar a seguinte equação química:
H2O

A2(SO4)3(aq)
1 mol do
soluto
+3
2 A
dissocia-se
em
+
(aq)
3 SO4
2 mol de
cátion
–2
IMPORTANTE: Procure perceber
que a soma das cargas dos íons é
sempre igual a zero.
(aq)
3 mol do
ânion
Agora responda: Quando a concentração do sulfato de alumínio é de 0,2 mol/L, quais as concentrações dos íons A+3 e
SO4–2 presentes na solução.
A2(SO4)3

0,2 mol/L
+3
2 A
+
............
3 SO4
–2
..............
As concentrações molares dos íons em solução
são diretamente proporcionais a seus coeficientes,
na equação balanceada correspondente ao processo de dissociação iônica.
Exemplo: A análise de 500 mL de uma solução aquosa de cloreto férrico indicou uma concentração 0,6 mol/L de íons
cloreto. Determine a massa desse sal, em gramas, contida na solução.
(massa molar do cloreto férrico = 162,5 g/mol)
msal = ?
FeCℓ3
H2O
V = 500 mL
* Cℓ– ] = 0,6 mol/L

1 FeCℓ3
1 Fe+3
? mol/L
+
0,2 mol  1,0 L
nsal  0,5 L
3 Cℓ–
0,6 mol/L
Considerando-se que a proporção é de 1 : 3 ...
Concluímos que a * FeCℓ3 ] = 0,2 mol/L
nsal = 0,1 mol
162,5 g  1,0 mol
msal  0,1 mol
msal = 16,25 g
Testes de
Vestibulares
Análise com o Professor:
01 – (UPE – Quí. II/2004) Analisando quantitativamente um sistema formado por soluções aquosas de cloreto de sódio,
sulfato de sódio e fosfato de sódio, constatou-se a existência de
0,525 mol/L de íons Na1+
0,02 mol/L de íons SO42–
0,125 mol/L de íons C1–
Baseado nestes dados, pode-se concluir que a concentração do PO4–3 no sistema é
a) 0,525 mol/L.
10
b) 0,12 mol/L.
c) 0,36 mol/L.
d) 0,24 mol/L.
e) 0,04 mol/L.
Estudo das Soluções
Responda você mesmo:
02 – (UFPE – Vitória e Caruaru/2009.2) cultivo de alface, utiliza uma combinação de substâncias químicas, dentre elas o
nitrato de cálcio Ca(NO3)2. Na preparação de uma destas soluções nutritivas, foi utilizada uma solução de nitrato de
cálcio 0,025 M. Nesta solução, teremos uma concentração de íons de Ca2+ e NO3–, respectivamente, de:
a) 0,0125 e 0,0125
b) 0,0125 e 0,0250
c) 0,0250 e 0,0250
d) 0,0250 e 0,0500
e) 0,0500 e 0,0500
03 – (UFPE – 2a fase/2002) A potabilidade da água é um problema que está tomando proporções mundiais; mesmo sendo
potáveis, águas com altas concentrações de magnésio apresentam um gosto característico, que as torna difíceis de
serem ingeridas. A análise química de 100 mL de uma amostra de um dado manancial forneceu 146 mg de bicarbonato
de magnésio ou hidrogeno-carbonato de magnésio. Considerando as seguintes massas atômicas, em g/mol, H = 1; C =
12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; P = 31; S = 32; K = 39; Ca = 40, qual é a concentração molar de magnésio nesta
amostra, após ser multiplicada por mil (1000)?
04 – (COVEST – Vitória/2006) No processo de fluoretação da água para abastecimento das cidades, a concentração
recomendada de fluoreto é de 5,0 . 10–5mol/L. Se a substância utilizada nesse processo for o NaF, sua concentração em
mg/L será: (Dados: Massas molares (g . mol–1): Na = 23; F = 19.)
a) 5,9
b) 10,6
c) 2,1
d) 7,0
e) 4,8
05 – (UFPE – 1a fase/95) Uma solução de um sulfato contém uma concentração 1,0 mol/L de íon sulfato (SO4–2). Podemos
afirmar que está solução pode conter:
a) Íon alumínio (A+3) numa concentração 2/3 mol/L;
b) Íon férrico (Fe+3) numa concentração 1,0 mol/L;
–
c) Íon cloreto (C ) numa concentração 2,0 mol/L;
d) Íon nitrato (NO3–) numa concentração 2/3 mol/L;
e) Íon bário (Ba+3) numa concentração 4/3 mol/L.
06 – (UFPE – 1a fase/98) Em uma solução de sulfato de sódio, qual das espécies abaixo é mais abundante?
+
a) Na
b) SO3
–2
c) Na2SO4
d) SO2
e) H2SO4
07 – (UFPE – Univasf/2008.2) Considere uma solução aquosa contendo as seguintes espécies iônicas:
Íon
+
Na (aq)
Concentração (mol/L)
0,20
Mg+2(aq)
0,15
+3
0,20
Fe
(aq)
SO4–2
0,15
–
Cℓ
x
O valor de x, em mol/L, é:
a) 1,00
b) 0,80
Estudo das Soluções
c) 0,60
d) 0,40
e) 0,30
11
2.F – Normalidade (N)
Considerando que a concentração normal foi abolida pela IUPAC da linguagem química oficial, é
extremamente remota a possibilidade de ser cobrada em novas provas de vestibulares.
Apenas por prevenção, aconselhamos converter a extinta concentração normal em concentração em
quantidade de matéria (mol/L) e desenvolver o raciocínio com essa concentração em mol/L.
Relação entre normalidade e concentração molar...
M =
N
k
onde:
N = normalidade
M = Molaridade
K = carga total do cátion
Atenção: Algumas cargas de cátions importantes
+1 = H, Li, Na, K, Ag, NH4+
+2 = Mg, Ca, Ba, Zn
+3 = A
Fe e Ni = +2 ou +3
Cu = +1 ou +2
Pb = +2 ou +4
ico = maior carga
oso = menor carga
Exemplo1: Qual a concentração em quantidade de matéria, de uma solução 1,2 normal de A2(SO4)3 ?
+6
M =
+3
k
Aℓ2(SO4)3
H2O
N = 1,2 normal
M = ? mol/L
N
K
A2(SO4)3
M =
1,2
6
M = 0,2 molar
M = 0,2 mol/L
Exemplo2: Qual a massa necessária de ácido sulfúrico para preparar 0,5 litro de uma solução 0,4 normal desse ácido ?
Dado: H2SO4 = 98 g/Mol
0,2 mol  1 litro
N
n --- 0,5 litro n = 0,1 mol de H2SO4
M =
mH2SO4 = ?
K
H2SO4
H2O
V = 500 mL
N = 0,4 normal
M =
0,4
2
= 0,2 molar
98g  1 mol
m  0,1 mol
m = 9,8g de H2SO4
Testes de
Vestibulares
Análise com o Professor:
01 – (FESP – UPE/92) Uma solução de nitrato de bário reagiu completamente com ácido sulfúrico, obtendo-se um
precipitado que depois de seco pesou 34,95g. O volume de solução de ácido sulfúrico 3,0 N utilizado nesta reação:
(Dados: Ba = 137 u; S = 32 u; O = 16 u)
a) 300 mL
b) 10 mL
c) 200 mL
d) 400mL
e) 100 mL
Atenção: Todos os professores de química que obrigam seus alunos a estudarem equivalente-grama e normalidade são
profissionais ultrapassados e não possuem o apoio da Sociedade Brasileira de Química (SBQ).
QUÍMICA NOVA NA ESCOLA Mol: Uma Nova Terminologia N° 1, MAIO 1995 – Página 14.
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc01/atual.pdf
12
Estudo das Soluções
03 – Diluição de Soluções
Diluição é o acréscimo de solvente que permite preparar uma solução menos concentrada a partir
de outra solução mais concentrada, do mesmo soluto.
H2O
diluição
mSoluto(A)
mSoluto(B)
Soluto
H2O
Soluto
H2O
Solução A
concentrada
CA
VA
Solução B
diluída
CB
VB
Volume e concentração são
grandezas inversamente
proporcionais
VB > VA
CB < CA
Importante: Durante a diluição a massa do soluto permanece constante,
ou seja, a quantidade de mols do soluto não se altera
porque houve apenas acréscimo de solvente, não de soluto.
msoluto(A) = msoluto(B)
ou
nsoluto(A) = nsoluto(B)
Considerando que C = msoluto / V
Em linguagem mais matemática:
Então
msoluto = C . V
msoluto(A) = CA . VA
msoluto(B) = CB . VB
CA . VA = CB . VB
Observação: Qual o volume de água utilizada para provocar a diluição ilustrada abaixo ?
Diluição
200 mL
concentrado
300 mL
diluído
300 – 200 = 100 mL de água adicionada. Conclusão: VH2O = Vfinal – Vinicial
Exemplos: 160 mL de água destilada são adicionados a 80 mL de uma solução 6,0 molar de NaC. Qual a concentração
molar da solução resultante?
2º) a quantidade de mols da solução inicial
será o mesma da nova solução...
Vágua = 160 mL
H2O
Solução final
Solução inicial
nSoluto(B) = nSoluto(A) = 0,48 mol
NaCℓ
H2O
V = 80 mL
M = 6,0 mol/L
1º) podemos determinar
quantos mols do soluto
há na solução inicial
NaCℓ
H2O
V = 240 mL
M = ? mol/L =
mol
L
=
0,48 mol
0,24 L
= 2,0 mol/L
6,0 mol  1,0 L
nsoluto  0,08 L
nsoluto= 0,48 mol ... (que será o mesmo da solução final)
Estudo das Soluções
13
Outras Resoluções:
 Por raciocínio lógico...
Solução final
O volume aumentou 3 vezes
V = 80 mL
M = 6,0 mol/L
NaCℓ
H2O
V = 240 mL
M = ? mol/L = 2,0 mol/L
NaCℓ
H2O
Solução inicial
A concentração diminui 3 vezes
 Por regra de três do tipo inversa
80 mL  6,0 M
240 mL  X
240 mL  6,0 M
80 mL  X
6 . 80 = X . 240
X = 2,0 Molar
X = 1 molar
Regra de três inversa.
Antes de resolver a regra de três
deve-se inverter uma das colunas
 Por fórmula decorada
M A . VA = M B . VB
6 . 80 = M B . 240
M B = 2,0 M
Não esqueça: Preparar uma solução a partir de outra já existente do mesmo soluto corresponde a uma
diluição de soluções, ou seja, a quantidade do soluto da solução inicial permanece a mesma na
solução final.
Testes de
Vestibulares
Análise com o Professor:
3
02 – (FESP – UPE/89) Dispõe-se, no laboratório, de uma solução de ácido clorídrico de densidade 1,2 g/cm e 36,5% em
peso. O volume dessa solução que se deve utilizar para se preparar 100 mL de solução de ácido clorídrico 1,0 N é
aproximadamente: (Dados: H = 1 u; C = 35,5 u)
a) 3,0 mL
b) 6,20 mL
c) 8,33 mL
d) 9,0 mL
e) 3,65 mL
Responda você mesmo:
03 – (FESP – UPE/86) O volume de uma solução de ácido sulfúrico a 36,75% em peso e densidade 1,8 g/mL, necessário
para preparar 500 mL de uma solução de ácido sulfúrico 3 N, é aproximadamente:
3
a) 120,35 cm
14
b) 111,11 cm
3
3
c) 200,00 cm
d) 100,00 cm
3
3
e) 73,50 cm
Estudo das Soluções
Análise com o Professor:
04 – (UFPE – 2a fase/89) Que volume, em mililitros, de água destilada devemos adicionar a 1 litro de solução 0,105 M,
para torná-la exatamente 0,100 M?
05 – (UFPE – 1a fase/91) Quantos mililitros de água devem ser adicionados a 400 mL de uma solução 3,0 M de HNO3 para
fornecer uma solução 2,0 M deste ácido?
a) 100
b) 200
c) 300
d) 400
e) 500
06 – (UPE – Tradicional / 2012) Um técnico químico percebeu que a pia do seu laboratório estava com aspecto amareloavermelhado por causa da incrustação de ferro. Decidiu então limpá-la. Para isso, resolveu preparar 100 mL de uma
solução de ácido clorídrico, HCℓ, na concentração 6,0 mol/L a partir da solução de ácido HCℓ, alta pureza,
disponibilizada comercialmente em frasco reagente.
Dados: Massa molar (HCℓ) = 36,5 g/mol; Densidade (solução de HCℓ) = 1,18 g/mL;
Porcentagem em massa de HCℓ = 37%.
Para o preparo de 100 mL de uma solução de ácido clorídrico 6,0 mol/L, é necessário que o técnico retire do
frasco reagente um volume, em mL, de solução de HCℓ igual a
a) 30,0.
b) 50,2.
c) 60,5.
d) 102,4.
e) 100,0.
04 – Mistura de Soluções de Mesmo Soluto
=
+
Solução A
CA
VB
msoluto(A)
Solução B
CB
VB
msoluto(B)
Solução Final
CF
VF = Va + VB
msoluto(F) = msoluto(A) + msoluto(B)
Importante: A massa do soluto da solução final será à soma das massas do soluto das soluções A e B.
Considerando que C = msoluto / V
msoluto (A) = CA . VA
Então
msoluto = C . V
msoluto (B) = CB . VB
msoluto(F) = msoluto(A) + msoluto(B)
C F . VF = C A . V A + C B . V B
msoluto (F) = CF . VF
Para resolução dos testes: A concentração final é uma média ponderada entre as concentrações. Os volumes das
soluções misturadas serão os pesos das concentrações no cálculo da média ponderada.
CF =
CA . VA + CB . VB
VA + V B
Observação: Nos raciocínios matemáticos envolvendo diluição ou mistura de soluções os volumes podem estar em
qualquer unidade (litros, mililitros, etc.), contanto que todos estejam na mesma unidade (coerência entre as unidades).
Estudo das Soluções
15
Exemplo: (Ufviçosa – 96) Misturando-se 20mL de solução de NaCℓ, de concentração 6,0mol/L, com 80mL de solução de
NaCℓ, de concentração 2,0mol/L, são obtidos 100mL de solução de NaCℓ, de concentração, em mol/L, igual a:
a) 1,4
b) 2,8
c) 4,2
d) 5,6
e) 4,0
Uma forma moderna de resolução seria...
Ou aplicando a fórmula...
MF =
NaC
H2O
MF =
V = 20 mL
M = 6,0 M
NaC
H2O
V = 80 mL
M = 2,0 M
6 mol  1 L
X  0,02 L
X = 0,12 mol de NaCℓ
2 mol  1 L
X  0,08 L
NaC
H2O
MAVA + MBVB
VA + VB
6 . 20 + 2 . 80
20 + 80
MF = 2,8 M
VF = 100 mL
MF = ? = mol/L = ?
molfinal
Litrosfinal
=
0,12 + 0,16
20 + 80
= 2,8 mol/L
X = 0,16 mol de NaCℓ
Testes de
Vestibulares
Análise com o Professor:
07 – (UFPE – 2a fase/96) A salinidade da água de um aquário para peixes marinhos, expressa em concentração de NaC, é
0,08 M. Para corrigir essa salinidade, foram adicionados 2,0 litros de uma solução 0,52M de NaC a 20 litros de água
deste aquário. Qual a concentração final de NaC multiplicada por 100 ?
Responda você mesmo:
08 – (UFPE – 2a fase/2013) A concentração de íon hidrogênio é um fator importante no processo de digestão dos
alimentos. O suco gástrico estomacal tem pH médio = 2, enquanto o suco de maçã verde tem pH = 3. Considerando
soluções ideais, calcule o valor da concentração de íon hidrogênio numa solução resultante da mistura de 70 mL de
–4
–1
suco gástrico com 30 mL de suco de maçã verde. Represente sua resposta como C × 10 mol L e indique o valor de C,
com dois algarismos significativos.
Resposta: 73
16
Estudo das Soluções
09 – (FESP – PE/88) O volume de uma solução de hidróxido de sódio 1,5 molar que deve ser misturado a 300 mL de uma
solução 2,0 M da mesma base, a fim de torná-la solução 1,8 molar é:
a) 200 mL
b) 20 mL
c) 2000 mL
d) 400 mL
e) 350 mL
10 – (CEFET – Tecnólogo/2006) Misturou-se 400mL de uma solução de NaOH (hidróxido de sódio) 0,2mol/L, com 600mL
de uma solução 40g/L da mesma base. Indique a alternativa correta para a concentração aproximada da solução final
em moL/L. (Dadas as massas molares em g/mol: Na =23; O = 16; H = 1)
a) 2,30
b) 1,06
c) 0,68
d) 3,22
e) 1,25
11 – (UPE – 2003) O volume de água destilada, que deve ser adicionado a uma mistura contendo 100 mL de hidróxido de
sódio 0,5 mol/L com 25 g de solução do mesmo hidróxido a 40% em massa e densidade 1,25 g/mL, de modo a se obter
uma solução 0,25 mol/L, é: (Massa molar do hidróxido = 40 g/mol)
a) 1200,0 mL
b) 108,0 mL
c) 1080,0 L
d) 1,08 L
e) 1,2 mL
12 – (Unicap – Quí. II/90) Qual a normalidade de uma solução que contém 9,8g de ácido sulfúrico dissolvidos em água em
um volume total de 200 mL ? Dados em g/mol: H = 1; S = 32; O = 16.
13 – (UFPE – 2a fase/2006) Calcule a normalidade (N) de uma solução, contendo 14,2 g de Na2SO4 em 25 mL de água.
Dados: O = (16 g mol1), Na = (23 g mol1), S = (32 g mol1).
14 – (FESP – UPE/91) Adiciona-se 1,0 mL de uma solução concentrada de ácido sulfúrico 36 N a um balão volumétrico
contendo exatamente 1.000 mL de água destilada. A molaridade da solução resultante é: (Admita que não há variação
de volume)
a) 36 M
b) 18 M
c) 0,036 M
d) 0,36 M
e) 0,018 M
Resoluções de Testes
Comentários Adicionais
Estudo das Soluções
17
05 – Titulação de Soluções
Titulação é a adição de uma solução à outra solução de soluto diferente com o objetivo de estabelecer uma
reação entre os solutos.
Através da titulação é possível calcular a concentração de uma solução A qualquer (solução problema) por
meio da reação de um volume conhecido dessa solução A com um volume determinado experimentalmente de solução B,
de concentração conhecida, baseando-se na equação da reação química entre os solutos e considerando que...
...os coeficientes do balanceamento nos fornecem as proporções em mols entre as substâncias.
Exemplo1: 200 mL de uma solução A (solução problema) de hidróxido de sódio, de concentração desconhecida, foi
neutralizada com 500 ml de solução B (conhecida) 0,4 molar de ácido fosfórico.
Considerando as massas molares do H3PO4 = 98g/Mol e NaOH = 40 g/Mol, determine a concentração molar
da solução problema.
Determina-se a quantidade de mols da solução B conhecida...
0,4 mol  1,0 L
nácidol  0,5 L
Solução conhecida
Solução B de H3PO4
nácido = 0,2 mol de H3PO4
VB = 500 mL
MB= 0,4 mol/L
Escreve-se a equação da reação entre o ácido e a base, pois as
proporções estabelecidas pelo seu balanceamento serão
empregadas como critério para determinar a quantidade de
mols da base a partir da quantidade de mols do ácido...
H3PO4
0,2 mol
+ 3 NaOH  Na3PO4 + 3 H2O
Solução problema:
Solução A de NaOH
0,6 mol
... o que significa dizer que os 200 mL
solução problema contem 0,6 mol de NaOH.
VA = 200 mL
MA= ?
Com base nesses dados podemos determinar a concentração
em mol/L da solução problema
M =
nsoluto
V
=
0,6 mol
0,2 L
= 3,0 mol/L
ou
3,0 molar
ou
3,0 M
Exemplo2: Qual a massa de hidróxido de sódio que deve ser adicionada a 200 mL de uma solução 0,5 molar de ácido
NaOH
sulfúrico para que ocorra completa neutralização da solução ácida ?
(Hidróxido de sódio = 40 g/mol)
mNaOH = ?
0,5 mol  1,0 litro
n
H2SO4
H2O
V = 200 mL
M = 0,5 Molar
 0,2 litros
n = 0,1 mol de H2SO4 presente na solução
O próximo passo é determinar a quantidade de mols do
NaOH necessário para consumir esses 0,1 mol do ácido...
H2SO4
0,1 mol
+ 2 NaOH  Na2SO4 + 2 H2O
0,2 mol
1 mol  40g
0,2 mol  m
18
m = 8 g de NaOH
Estudo das Soluções
Testes de
Vestibulares
Análise com o Professor:
01 – (ENEM – 1ª prova/2009) Os exageros do final de semana podem levar o indivíduo a um quadro de azia. A azia pode
ser descrita como uma sensação de queimação no estômago, provocada pelo desbalanceamento do pH estomacal
(excesso de ácido clorídrico). Um dos antiácidos comumente empregados no combate a azia é o leite de magnésia.
O leite de magnésia possui 64,8 g de hidróxido de magnésio, Mg(OH) 2, por litro de solução. Qual a quantidade de ácido
neutralizado ao ingerir 9 mL de leite de magnésia ?
Dados: Massas molares (em g mol–1): Mg = 24,3; Cℓ = 35,4; O = 16; H = 1.
a) 20 mol
b) 0,58 mol
c) 0,2 mol
d) 0,02 mol
e) 0,01 mol
02 – (FESP – UPE/93) Dissolveu-se 1,06g de carbonato de sódio puro em um béquer contendo água destilada. O número
de gotas de uma solução aquosa 0,8 N de ácido clorídrico, que deve ser adicionado ao béquer para reagir
completamente com o carbonato de sódio é:
(Dados: Na = 23; C = 12; O = 16
Volume de uma gota = 0,05 mL)
a) 200 gotas
b) 500 gotas
c) 25 gotas
d) 250 gotas
e) 2000 gotas
03 – (UFPE – 2a fase/2009) O vinagre comercial contém ácido acético (CH3COOH). Na titulação de 6,0 mL de vinagre
comercial com densidade 1,01 g.mL–1, gastaram-se 10,0 mL de uma solução 0,40 mol.L–1 de hidróxido de sódio (NaOH).
Qual é a porcentagem de ácido acético contido no vinagre analisado?
(Dados: C = 12, H = 1 e O = 16). Anote o inteiro mais próximo.
04 – (UFPE – 1a fase/97) Os antiácidos são substâncias utilizadas para diminuir a quantidade de ácido clorídrico do
estômago. Várias substâncias podem ser utilizadas com essa finalidade. Uma delas é o óxido de magnésio MgO, uma
base que reage com o ácido clorídrico de acordo com a seguinte equação química:
MgO
+
2H+

Mg+2
+
H2O
A massa de óxido de magnésio necessária para neutralizar todo o ácido num estômago que contém 0,06 mols de ácido
clorídrico é: (Dados: Mg = 24,30 u; O = 15,99 u; H = 1,00 u)
a) 1,21g
b) 1,46g
c) 0,73g
d) 0,54g
e) 2,42g
a
05 – (UFPE – 2 fase/94) Qual a massa de ácido fórmico, HCOOH, que, dissolvida em 500 mL de água, resulta em uma
solução que é completamente neutralizada por 500 mL de uma solução 1,0 M de NaOH?
Estudo das Soluções
19
3
2
06 – (Unicap – Quí. II/95) Um paralelepípedo de ferro, de densidade 8 g/cm , com área da base igual a 0,7 cm , consome
metade do ácido existente em 2 litros de solução 0,2 M de HC. Qual a altura do corpo em cm ?
(Dados: H = 1 u; C = 35,5 u; Fe = 56 u)
07 – (FESP – UPE/2006 – Quí. II) 9,08 L de dióxido de carbono gasoso nas CNTP são insuflados em um recipiente, contendo
1,2 L de hidróxido de sódio 0,8 mol/L. Sabe-se que o dióxido de carbono foi consumido integralmente na reação. Após
o término da reação, pode-se afirmar que:
Dados: Vm = 22,7 L/mol, mA(Na) = 23 u, mA(C) = 12 u, mA(C) = 35,5, mA(H) = 1 u, mA(O) = 16 u
a) Foram consumidos 38,4 g de hidróxido de sódio.
b) Há uma sobra de 6,40 g de hidróxido de sódio.
c) Há formação de 53,0 g de carbonato de sódio.
d) Houve o consumo de 0,6 mol de dióxido de carbono.
e) Todo hidróxido de sódio foi consumido na reação.
08 – (UPE – Quí. II/2009) Uma amostra de óxido de magnésio impura, pesando 800,0mg, foi adicionada a um béquer
contendo 400,0mL de uma solução de ácido sulfúrico 0,05 mol/L. Após a reação, titulou-se o excesso de ácido com
hidróxido de sódio 0,10 mol/L, gastando-se para a completa neutralização 100,0 mL.
ma(Mg ) = 24u, ma( S ) = 32u.
Sobre as reações que ocorreram nessas transformações, é CORRETO afirmar que
a)
b)
c)
d)
e)
a impureza do óxido de magnésio é aproximadamente igual a 75%.
foi consumido na reação exatamente 0,60 mol do óxido de magnésio.
foi consumido 0,025 mol de hidróxido de sódio, para neutralizar o ácido sulfúrico em excesso.
3,92 mols de ácido sulfúrico foram consumidos na reação de neutralização com o hidróxido de sódio.
foi consumido 0,015 mol de ácido sulfúrico na reação com o óxido de magnésio.
09 – (UFPE – 2a fase/2005) Um dos principais usos comerciais do ácido sulfúrico é na produção de ácido fosfórico e sulfato
de cálcio. Considere a equação química não-balanceada:
Ca3(PO4)2(s) + H2SO4(aq)  CaSO4(s) + H3PO4(aq)
A massa em gramas (arredondada para o próximo inteiro) de uma solução de ácido sulfúrico (79% H2SO4 em massa)
que deve ser utilizada para reagir completamente com 63,3 g de fosfato de cálcio é:
–1
Dados: Massas molares (g.mol ): Ca = 40; P = 31; S = 32; H = 1; O = 16.
Análise com o Professor:
10 – (FESP – UPE/96) Preparou-se 100 mL de uma solução de um ácido diprótico de massa molar 162 g/mol e
densidade1,80 g/mL, diluindo-se 1,00 mL deste ácido em quantidade suficiente de água destilada para completar o
balão volumétrico até a aferição (100 mL). Em seguida retira-se do balão 5,00 mL, da solução e titula-se com hidróxido
de sódio 1,0 N, gastando-se 1,0 mL para completa neutralização. A pureza do ácido analisado é de: (Dados: Na = 23 u; S
= 32 u; O = 16 u;)
a) 70%
20
b) 75%
c) 83%
d) 90%
e) 78%
Estudo das Soluções
11 – (CEFET – Tecnólogo/2006) Um recipiente contém 500 mL de uma solução 2 mol/L de ácido clorídrico (HCℓ). A esse
recipiente foi acrescentado 10,0g de hidróxido de sódio (NaOH) sólido, sem nenhuma impureza. Considere que não há
variação de volume do sistema. Indique a alternativa que representa a concentração em mol/L de HCℓ resultante após
a homogeneização. (dados: Na = 23g/mol; O = 16g/mol; H = 1g/mol)
a) 0,75
b) 0,90
c) 1,20
d) 2,01
e) 1,50
12 – (UPE – Quí. II/2008) Adiciona-se a um béquer, contendo 800,0 mL de uma solução aquosa de ácido clorídrico, 1,20
mols/L, 40,0g de uma amostra de carbonato de cálcio impuro. Após o término da reação, verificou-se que o gás obtido
nas CNTP ocupou um volume igual a 4,54L.
Dados: Vm = 22,7L/mol, ma(Ca ) = 40u, ma(C ) = 12u, ma(O ) = 16u
É CORRETO afirmar, em relação a essa reação, que
a)
b)
c)
d)
e)
a quantidade de ácido clorídrico contida no béquer é insuficiente para consumir todo carbonato de cálcio.
o carbonato de cálcio utilizado nessa reação tem pureza igual a 65%.
após o seu término, há um excesso de 0,16 mol de ácido clorídrico.
o carbonato de cálcio apresenta um grau de impurezas de 30%.
há um excesso de 0,56 mol de ácido clorídrico após o término da reação.
13 – (FESP – UPE/97) Colocou-se em um béquer contendo alumínio em excesso, 500,00 mL de uma solução de ácido
clorídrico. Após o término da reação, o gás despreendido ocupou nas CNTP 681,30 mL. A concentração em quantidade
de matéria da solução ácida é: (Dados: A = 27 u; H = 1 u; C = 35,5 u; )
Considere nesse problema o volume molar igual a 22,7 L/mol nas CNTP.
a) 0,02 mol/L
b) 0,01 mol/L
c) 0,12 mol/L
d) 0,24 mol/L
e) 0,76 mol/L
14 – (UPE – Quí. II/2009) Um recipiente aberto de volume “V”, contendo 1 mol de CO 2(g) a 27oC, foi aquecido a 327oC. O
gás expulso do recipiente foi convenientemente recolhido e insuflado sobre uma solução aquosa de hidróxido de
sódio, suficiente para consumir todo gás. Em relação às transformações, é CORRETO afirmar que
Dados: ma(C) = 12u, ma(Na ) = 23u, ma( O ) = 16u, ma( H ) = 1u
a) com a elevação da temperatura para 327oC, foi expulso do recipiente ¼ de mol do gás CO2.
b) ao aquecer o recipiente até 327oC, todo o gás carbônico contido no recipiente foi expulso.
c) após o término da reação do gás carbônico, expulso do recipiente, com a solução aquosa de NaOH, constatou-se
que se formou 0,50 mol de um sal de sódio.
d) após o término da reação do gás carbônico expulso do recipiente, com a solução aquosa de NaOH, verifica-se que
foram formados 2,0 mols de um sal de sódio.
e) o gás carbônico não reage com o hidróxido de sódio, pois, sendo um óxido básico, só reagiria com ácidos em
solução aquosa.
Análise com o Professor:
15 – (FESP – UPE/ 86) Uma determinada amostra de zinco impura, pesando 15,0g foi dissolvida em 300,0 mL de solução
de ácido clorídrico 2,5 N. O excesso de solução de ácido clorídrico foi titulado e exigiu 150 mL de hidróxido de sódio 2,0
N. Admitindo que as impurezas não reagiram, podemos afirmar que o grau de pureza do zinco é:
(Dados: Zn = 65,4 u; Na = 23 u; H = 1 u)
a) 14,715%
b) 1,90%
Estudo das Soluções
c) 98,10%
d) 9,81%
e) 89,1%
21
16 – (UPE – Seriado 2º ano/2011) Em laboratório, é possível se determinar a concentração do ácido sulfúrico por meio de
uma titulação, utilizando-se a fenolftaleína como indicador do término da reação representada pela seguinte equação:
H2SO4(aq) + 2 NaOH(aq) →
Na2SO4(aq) + 2 H2O(ℓ)
Dado: massa molar, H2SO4 = 98 g/mol.
Considerando que uma alíquota de 20mL de uma solução de ácido sulfúrico foi titulada com 10mL de uma solução de
hidróxido de sódio a 1,0 mol/L, a concentração em gramas por litro, g/L, do ácido é
a) 24,5.
b) 32,5.
c) 49,0.
d) 55,0.
e) 98,0.
a
17 – (UFPE – 2 fase/2001) Considere que uma solução aquosa com 60 g de NaOH é misturada com uma solução aquosa
com 54 g de HCℓ. Admitindo-se que esta reação ocorre de forma completa, qual seria a concentração molar do sal
formado, se o volume final desta solução for 100 mL?
Considere as massas molares (g/mol): H = 1; O = 16; Na = 23 e Cl = 35.
18 – (FESP – UPE/90) Dispõe-se num laboratório de uma solução de ácido sulfúrico a 90% em peso e densidade 1,84 g/mL.
O volume dessa solução em mililitros necessário para neutralizar exatamente 1 (um) litro de solução de NaOH 1,8 N é:
(Dados: H = 1; S = 32; O = 16)
a) 100 x 88,2
49 x 90
b) 90 x 88,2
100
c) 100 x 90
88,2
d) 98 x 100 x 90
1,84
e) 100 x 88,2
90 x 1,84
19 – (COVEST – 2a fase/2001) Qual a massa em gramas de hipoclorito de sódio que deve ser adicionada a uma piscina de
volume 20.000 L, para que a concentração final de cloro seja 0,00005 M?
Considere as massas atômicas (g/mol): H = 1; O = 16; Na = 23 e Cℓ = 35,
e que a equação química desta reação é:
NaOCℓ(s) + Cℓ–(aq) + 2 H+(aq) 
Na+(aq) + Cℓ2(aq) + H2O()
20 – (FESP – UPE/ 2000) Adicionou-se 1,0g de carbonato de cálcio impuro a 200 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. A pureza do carbonato de cálcio é:
(Dados: Ca = 40 u; C = 12 u; C = 35,5 u; H = 1 u)
a)
60%
b) 45%
c) 90%
d) 85%
e) 80%
21 – (FESP – UPE/88) O volume de uma solução de ácido sulfúrico a 24,50% em peso e densidade 1,84 g/mL necessário
para se preparar 200 mL de uma solução do mesmo ácido, suficiente para neutralizar completamente 10 g de
hidróxido de sódio, é aproximadamente: (Dado: H2SO4 = 98 g/mol)
a) 27,2 mL
b) 50 mL
c) 12,25 mL
d) 2,72 mL
22 – (UPE/2002) 42,0g 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 1,0L. Retira-se uma
alíquota de 10,0mL e titula-se, utilizando-se como titulante uma
solução de hidróxido de sódio 0,50mol/L, gastando-se 2,0mL para a
neutralização. O volume do ácido sulfúrico, utilizado inicialmente, é,
aproximadamente,
a) 30,0 mL.
22
b) 50,0 mL.
c) 18,4 mL.
e) 5,0 mL
Dados:
Densidade do H2SO4 = 1,8g/mL
Mg = 24u, C = 12u, O = 16u, S = 32u, H = 1u
d) 40,0 mL.
e) 36,2 mL.
Estudo das Soluções
2
23 – (Unicap – Quí. II/97) Uma esfera de ferro de superfície igual a 12 cm é introduzida em 1 litro de solução molar de
HC, consumindo todo o ácido. Qual o diâmetro final da esfera ?
(Para efeito de cálculo, considere  = 3 e dFe = 8 g/mL. Dados: H = 1 u; C = 35,5 u; Fe = 56 u)
Fe
+
2HC

FeC2
+
H2
24 – (UPE – Vestibular Seriado 2º Ano/2010) A massa de cloreto de sódio sólido que deve ser adicionada a 400,0 mL de
uma solução 1,5 mols/L de nitrato de prata, para que a concentração da solução seja reduzida para 0,25 mol/L, é:
(admita que não haja variação de volume pela adição do cloreto de sódio).
Dados: ma (Ag) = 108u, ma(N) = 14u, ma (O) = 16u, ma (Na) = 23u, ma (Cℓ) = 35,5u.
a) 117,0g.
b) 58,50g.
c) 29,25g.
d) 5,85g.
e) 11,70g.
25 – (UPE – Quí. I/2011) 20,0 mL de uma solução de amônia reagem exatamente com 0,392g de H2SO4, proveniente de
uma solução 0,25 mol/L desse ácido, originando um sal de amônio. A concentração em g/L da solução de amônia é
Dados: ma(C) = 12u, ma (O) = 16u, ma(H) = 1u, ma(N) = 14u
a) 12,6
b) 14,3
c) 16,4
d) 6,8
e) 8,2
26 – (UFPE – 2a fase/95) Quantidades conhecidas de solução 0,1 M de nitrato de prata (AgNO3) são adicionadas a cinco
tubos de ensaio contendo 1,0 mL de solução 0,1 M de cromato de potássio (K2CrO4), conforme a tabela. Todos os
tubos apresentam formação do precipitado Ag2CrO4. Observando a tabela podemos afirmar que:
Tubo
1
2
3
4
5
I
0
1
2
3
4
II
0
1
2
3
4
Solução 0,1 M de K2CrO4
1,0 mL
1,0 mL
1,0 mL
1,0 mL
1,0 mL
Solução 0,1 M de AgNO3
3,0 mL
2,5 mL
2,0 mL
1,0 mL
0,5 mL
No tubo 2 a solução de nitrato de prata está em excesso.
No tubo 1 a solução de cromato está em excesso.
No tubo 3 a solução de nitrato está em excesso.
No tubo 4 não existe excesso de reagentes.
No tubo 5 a solução de cromato está em excesso.
Resoluções de Testes
Comentários Adicionais
Estudo das Soluções
23
5.A – Análise do Ponto de viragem da Titulação
Durante a titulação uma solução concentrada* bem conhecida deve ser adicionada, gota a gota, em outra
solução (normalmente de concentração desconhecida) até o consumo total dos solutos reagentes, sem que reste nenhum
dos reagentes (sem excesso) alcançando, assim, o denominado ponto de viragem ou ponto de equivalência. A expressão
viragem está associada à mudança de cor apresentada pelo indicador ácido/base no memento da neutralização.
Ponto de equivalência é o estágio de uma titulação em que os reagentes foram
totalmente consumidos, ou seja, não há mais reagentes no sistema, existem apenas os produtos.
* Quanto maior a concentração da solução titulante (acrescentada) menos gotas serão necessárias até atingir o ponto de
equivalência. Não é recomendado empregar titulantes muito diluídos, pois se gastaria muito tempo para completar a
neutralização.
É fundamental lembrar que no ponto de equivalência, o pH da solução não obrigatoriamente será 7 (sete)
pois, mesmo que o produto seja um sal, existem sais de caráter ácido,de caráter básico e sais de caráter neutro.
Conforme comentamos, ponto de equivalência (ou de viragem) será percebido por meio do uso de um
indicador adequado.
Indicador
Alaranjado de metila
Vermelho de metila
Azul de bromotimol
Fenolftaleina
Forma ácida
Vermelho
Vermelho
Amarelo
Incolor
Próxima de neutra
Laranja
Laranja
Verde
Incolor
Forma básica
Amarelo
Amarelo
Azul
Vermelho
pH e cor de transição
3 – 5, Laranja
4 – 6, Laranja
6 – 8, Verde
8 – 10, Róseo
A escolha do indicador adequado depende justamente do caráter ácido/básico/neutro do produto da
reação.
Quando o produto da titulação tem pH abaixo de 7 é necessário é necessário que o indicador tenha toda sua
faixa de viragem em pH abaixo de 7 (alaranjado de metila ou vermelho de metila).
Quando o produto da titulação tem pH acima de 7 é necessário é necessário que o indicador tenha toda sua
faixa de viragem em pH acima de 7 (Fenolftaleina).
Quando o produto da titulação tem pH igual a 7 é necessário é necessário que o indicador tenha sua faixa de
viragem iniciando em pH abaixo de 7 e finalizando em pH acima de 7 (azul de bromotimol).
Exemplo1: Titulação do hidróxido de sódio com ácido cianídrico...
NaOH
+
Base
forte
HCN
Ácido
fraco

NaCN
cátion de
base forte
+
H2O
ânion de
ácido fraco
sal de caráter básico
O ponto de equivalência ocorre em pH > 7 visto que o sal
formado é de caráter básico.
Qual seria um bom indicador para essa titulação?
Resposta: ___________________
Exemplo2: Titulação do hidróxido de amônio com ácido clorídrico...
NH4OH
+
Base
fraca
HCℓ
Ácido
forte

NH4Cℓ
cátion de
base fraca
+
H2O
ânion de
ácido forte
O ponto de equivalência ocorre em pH < 7 visto que o sal
formado é de caráter ácido.
Qual seria um bom indicador para essa outra titulação?
Resposta: ___________________
sal de caráter ácido
Exemplo3: Titulação do hidróxido de sódio com ácido clorídrico...
NaOH
Base
forte
+
HCℓ
Ácido
forte

NaCℓ
cátion de
base forte
+
H2O
ânion de
ácido forte
O ponto de equivalência ocorre em pH = 7 visto que o sal
formado é de caráter neutro.
Qual seria um bom indicador para essa última titulação?
Resposta: ___________________
sal de caráter neutro
24
Estudo das Soluções
Testes de
Vestibulares
Análise com o Professor:
01 – (FESP – UPE/90) Titulando-se 25 mL de uma solução de ácido acético 0,10 M com hidróxido de sódio 0,10 M, é de se
esperar que:
a)
b)
c)
d)
O ponto de equivalência desta titulação ocorra em um pH menor que 7, pois o titulante é um ácido.
O ponto de equivalência desta titulação ocorra em um pH igual a 7, pois ocorre uma reação de neutralização.
O ponto de equivalência desta titulação ocorra em um pH igual a 14, pois o titulante é um hidróxido forte.
O ponto de equivalência desta titulação ocorra em um pH alcalino, pois o sal formado na titulação é um sal de
hidrólise básica.
e) O ponto de equivalência desta titulação ocorra em um pH ácido, pois o sal formado na titulação é um sal de
hidrólise ácida.
02 – (UPE – Quí. I/2007) Um aluno preparou uma solução, colocando em um erlenmeyer 20,0 mL de álcool etílico, cinco
gotas de azul de bromotimol e uma gota de solução de hidróxido de sódio 1,0 mol/L. A solução resultante apresentou
uma coloração azulada. O aluno, invocando poderes mágicos, solicitou a um colega de turma que pronunciasse perto
da boca do erlenmeyer que continha a solução a seguinte frase: “Muda de cor solução”. Após pronunciar várias vezes
essa frase, a solução mudou sua coloração de azul para verde, para a glória do aluno mágico.
Assinale a alternativa verdadeira.
a)
b)
c)
d)
Não podemos duvidar dos poderes sobrenaturais que certas pessoas exercem sobre as soluções.
Essa solução, de algum modo inexplicável, obedeceu ao comando do aluno.
A reação química entre o álcool etílico e o azul de bromotimol é a responsável pela mudança de coloração.
A neutralização do hidróxido de sódio pelo ácido carbônico, que se forma na solução, é a responsável pela
mudança de coloração da solução.
e) O ar exalado pelo aluno, que é rico em oxigênio atômico, oxida o álcool etílico, produzindo um ácido que neutraliza
o hidróxido de sódio, ocasionando a mudança de coloração da solução.
03 – (UPE – Quí. II/2009) A titulometria é utilizada comumente em laboratório, na análise química quantitativa.
Em relação à análise titulométrica, é CORRETO afirmar que
a) após o término de uma titulação, o pH da solução resultante é igual a 7, quaisquer que sejam os titulantes e as
amostras utilizadas.
b) a solução usada como titulante, seja ela ácido forte ou base fraca, não pode ser incolor, pois, se assim o fosse,
dificultaria a identificação do ponto de equilíbrio.
c) tecnicamente é incorreto usar como titulante uma solução de ácido acético 0,001 mol/L, para titular uma solução
de hidróxido de sódio concentrada.
d) na titulação do ácido acetilsalicílico, utilizando-se como titulante o hidróxido de sódio, o pH no ponto de
equivalência será menor que 7.
e) a fenolftaleína é o indicador universal apropriado para a realização de todas as titulações, desde que a temperatura
do laboratório não ultrapasse 20oC.
04 – (UPE – Tradicional/2013) Em um aquário onde a água apresentava pH igual a 6,0, foram colocados peixes
ornamentais procedentes de um rio cuja água tinha pH um pouco acima de 7,0. Em razão disso, foi necessário realizar
uma correção do pH dessa água. Entre as substâncias a seguir, qual é a mais indicada para tornar o pH da água desse
aquário mais próximo do existente em seu ambiente natural?
a) KBr
Estudo das Soluções
b) NaCℓ
c) NH4Cℓ
d) Na2CO3
e) Aℓ2(SO4)3
25
05 – (UPE – SSA 2º ano/2012) Uma pessoa estava preparando uma salada que continha repolho roxo. Ao temperá-la com
vinagre, ela percebeu que a solução acumulada no fundo da saladeira apresentava uma coloração avermelhada. No
entanto, após a adição de “sal”, estranhamente, a solução ficou azulada. Desconfiada, ela foi verificar o rótulo do “sal”
e percebeu que havia adicionado bicarbonato de sódio (NaHCO3) quando deveria ter adicionado cloreto de sódio
(NaCℓ). Qual das alternativas abaixo traz uma explicação quimicamente consistente para o fenômeno da mudança de
coloração observada?
a) O ácido acético (CH3COOH), na presença de bicarbonato de sódio, se decompõe, produzindo uma substância que
tem coloração azulada.
b) O ácido acético (CH3COOH), presente no vinagre, reagiu com o bicarbonato de sódio, formando acetato de sódio
–
+
(CH3COO Na ) que tem coloração azulada.
c) O bicarbonato de sódio, que é um sólido branco, em contato com as folhas do repolho roxo e com o ácido acético
(CH3COOH), forma um bicarbonato que tem coloração azul.
d) O bicarbonato de sódio, ao ser adicionado à salada, provocou um aumento no pH da solução, o que foi indicado
pelo extrato do repolho roxo, que atua como um indicador ácidobase.
e) O ácido acético (CH3COOH), presente no vinagre, reagiu com o bicarbonato de sódio, diminuindo o pH da solução, o
que foi indicado pelo extrato do repolho roxo, que atua como um indicador ácido-base.
06 – (UPE – Quí. II/2007) Em laboratório, para se preparar 1L de uma solução de hidróxido de sódio 1,0 mol/L, se procede
corretamente da seguinte forma:
a) Coloca-se em um béquer 1.000mL de água da torneira e, em seguida, dissolve-se 40,0g de hidróxido de sódio,
utilizando-se um bastão de vidro.
b) Coloca-se em um béquer 1.000 mL de água destilada previamente aquecida e, em seguida, usando-se um bastão de
vidro, dissolve-se 40,0g de NaOH, colocando a solução resultante em um balão volumétrico de 1.000 mL.
c) Pesa-se a massa de NaOH necessária para preparação da solução, levando-se em conta as impurezas do produto.
Dissolve-se essa massa com água destilada em um béquer, usando-se um bastão de vidro, transferindo-se a solução
para um balão volumétrico de 1.000 mL após várias lavagens. Em seguida, completa-se o balão com água destilada
até a aferição, usando-se uma pipeta ou pisseta.
d) Pesa-se a massa necessária de NaOH para a preparação da solução e, em seguida, coloca-se essa massa em um
balão volumétrico de 1.000 mL, adicionando-se lentamente, com a pipeta graduada, água destilada até a marca da
aferição.
e) Pesa-se a massa necessária de NaOH para preparação da solução e, em seguida, coloca-se essa massa em balão
volumétrico de 1.000 mL, adicionando-se lentamente, com a pipeta volumétrica, água destilada até a marca de
aferição do balão.
Resoluções de Testes
Comentários Adicionais
26
Estudo das Soluções
07 – Mistura de Soluções de Solutos Diferentes Que não Reagem
Cada solução deve ser estudada individualmente, considerando que cada uma é diluída a um volume final
que corresponde à soma dos volumes das soluções misturadas, conforme exemplificado abaixo:
Exemplo: (Mack – SP) 200 mL de uma solução 0,3 M de NaC são misturados a 100 mL de uma solução molar de CaC2. A
concentração, em mol/L, de íons cloreto na solução resultante é:
a) 0,66
b) 0,53
c) 0,33
d) 0,20
e) 0,86
 Cálculo da concentração final do NaCℓ...
NaC
H2O
0,3 M  200 mL
X  300 mL
V = 200 mL
M = 0,3 M
NaC
CaCℓ2
H2O
VF = 300 mL
* NaCℓ + = ? M
* CaCℓ2 ] = ? M
CaC2
H2O
V = 100 mL
M = 1,0 M
 Determinação das concentrações molares dos íons:
NaCℓ  Na+ + Cℓ–
0,2 M
0,2 M
0,2 M
X = 0,2 M de NaCℓ
 Cálculo da concentração final do CaCℓ2...
1,0 M  100 mL
X  300 mL
X = 0,33 M de CaCℓ2
Conclusões: [ Na+ ] = 0,2 M
[ Ca+2 ] = 0,33 M
–
* Cℓ ] = 0,2 + 0,66 = 0,86 M
Resposta do quesito: letra e.
CaCℓ2  Ca
+
0,33 M
0,33 M
+2
–
2 Cℓ
0,66 M
Responda você mesmo:
01 – (UFRJ) Misturando-se 100 mL de solução aquosa 0,1 molar de KCℓ, com 100 mL de solução aquosa 0,1 molar de
MgCℓ2, as concentrações de íons K", Mg++ e Cℓ– na solução resultante serão, respectivamente:
a) 0,05 M; 0,05 M e 0,1 M
b) 0,04 M; 0,04 M e 0,12 M
c) 0,05 M; 0,05 M e 0,2 M
d) 0,1 M; 0,15 M e 0,2 M
e) 0,05 M; 0,05 M e 0,15 M
02 – (Uece) Um recipiente contém 150 mL de solução de cloreto de potássio 4,0 mol/L, e outro recipiente contém 350 mL
de solução de sulfato de potássio, 3,0 mol/L. Depois de misturarmos as soluções dos dois recipientes, as concentrações
em quantidade de matéria em relação aos íons K+ e SO4–2 serão, respectivamente:
a) 4,2 mol/L e 2,1 mol/L
b) 4,2 mol/L e 3,6 mol/L
Estudo das Soluções
c) 5,4 mol/L e 2,1 mol/L
d) 5,4 mol/L e 3,6 mol/L
27
06 – Outras Concentrações
6.A – Porcentagem v/v%
Indica quantos mL de soluto existem em cada 100 mL da solução.
X% v/v = XmL do soluto para 100mL da solução.
Exemplo1: Uma solução aquosa de etanol tem concentração 40 %v/v. Isso significa dizer que:
40 mL são de etanol
Etanol
Água
em cada 100 mL da solução
60 mL são de água
Exemplo2: Considerando a densidade do etanol anidro igual a 0,8 g/mL, determine a concentração molar (mol/L) de uma
solução aquosa de etanol a 23%v/v. (Dado: C2H5OH = 46g/mol)
0,8g –––––––– 1 mL
Considerando
msoluto–––––––– 23 mL
detanol = 0,8 g/mL
C2H5OH
H2 O
23 mL de C2H5OH
para Vsolução = 100 mL
contém
Concentração molar =
mol
L
=
73 mL de H2O
0,4 mol
0,1 L
msoluto = 18,4 g de C2H5OH
Considerando
Metanol = 46 g/mol
= 4,0 mol/L
46g –––––––– 1 mol
18,4g –––––––– nsoluto
nsoluto = 0,4 mol
M = 4,0 molar
6.B – Porcentagem p/v%
Indica quantos grama de soluto existem para cada 100mL da solução.
X% p/v = Xg do soluto para 100mL da solução.
Exemplo1: Uma solução aquosa de NaCℓ tem concentração 3,0 % p/v. Isso significa dizer que existem 3 g de NaCℓ para
cada 100 mL de solução.
3 g de soluto
NaCℓ(aq)
2% p/v
NaCℓ
H2O
100 mL de solução
Exemplo2: Determine a concentração molar (mol/L) de uma solução aquosa de cloreto de sódio a 29 %p/v.
(Dado: NaCℓ = 58 g/mol)
58g –––––––– 1 mol
Considerando
29g –––––––– nsoluto
MNaCℓ = 58 g/mol
C2H5OH
29 g de NaCℓ
29 %p/v significa
H2 O
Concentração molar =
nsoluto = 0,5 mol
100 mL de solução
mol
L
=
0,5 mol
= 5,0 mol/L
0,1 L
M = 5,0 molar
28
Estudo das Soluções
6.C – Partes por milhão (ppm)
6
Indica quantas partes do soluto existem para 10 partes do solvente.
x ppm = x parte de soluto para 106 partes do solvente
Exemplo: 5 ppm pode significar...
5 g do soluto para 106 g do solvente ou 5 ml do soluto para 106 mL do solvente, dependendo do contexto
proposto no exercício em análise.
Importante: A expressão repetida “partes ... partes” apenas significa que os dados do soluto e do solvente devem
estar na mesma unidade, ou seja, na resolução de problemas envolvendo ppm, é necessário que...
... todos os dados do soluto e do solvente apresentem as mesmas unidades.
3
Exemplo1: Um depósito contendo 20,0 m de ar, em certas condições de temperatura e pressão, apresenta 50 mL de
monóxido de carbono medidos nas mesmas condições. Qual a concentração, em ppm, de monóxido de carbono
no ar desse depósito?
50 mL de CO  2 . 107 mL de ar
6
X mL  10 mL
20 m3 de ar
50 mL de CO
X =
6
50 . 10
= 25 . 10–1 mL
2 . 107
20 m3 = 20.000 litros
20.000 litros = 20.000.000 mL
2,5 mL de CO para cada 106 mL de ar
ou seja 2 . 107 mL de ar
ou seja... 2,5 ppm de CO
Exemplo2: A análise da água de um rio contaminado com mercúrio (íons Hg +2) revelou a presença de 4 µg desse metal
pesado em cada 5 mililitro de água recolhida do rio. Considerando a densidade da água 1g/mL, determine a
concentração do mercúrio em unidades de ppm.
1,0g –––––––– 1 mL
mágua –––––––– 5 mL
Considerando
dágua = 1,0 g/mL
–6
Hg
+2
H 2O
msoluto = 4 microgramas = 4 . 10 g de Hg
+2
msolvente = 5,0 g de H2O
Vsolução = 5 mL (que pode ser considerado
o próprio volume de água)
4 . 10–6g de Hg+2 –––– 5 g de H2O
X –––––––––– 106g de H2O
X = 0,8 g de Hg+2, ou seja,
0,8 g de Hg+2 para 106 g de H2O = 0,8 ppm de mercúrio na água do rio.
Exemplo2: A concentração de íons sódio na água de uma fonte é de 20 ppm. Qual a massa de sódio, em mg, presente em
um como de 200 mL da água dessa fonte considerando que a água da fonte tem densidade 1g/mL e o sódio
tem massa molar 23 g/mol ?
+
6
20 g de Na ––––––10 g de H2O
msoluto = ?
+
Na
H2O
Vsolução = 200 mL (que pode ser considerado
o próprio volume de água)
então a massa de água é 200g
2
X –––––––––– 2 . 10 g de H2O
X = 40 . 10–4g de Na+ = 4,0 . 10–3g
msoluto = 4 mg de Na
Estudo das Soluções
+
29
6.D – Volumes de Água Oxigenada
Sabemos que água oxigenada é o nome dado a solução aquosa cujo soluto é o peróxido de hidrogênio...
H2O2(aq)  H2O(ℓ) + ½ O2(g)
H2O2
H2O
Água oxigenada
...podemos definir a expressão VOLUMES como sendo um tipo de concentração que indica quantos
litros de oxigênio são liberados nas para cada 1 litro de solução aquosa (para 1 litro de água oxigenada).
Com esses litros de O2, deve-se encontrar a
quantidade de mols de O2 que permitirá calcular
quantos mols de H2O2 há na solução
através da reação...
Volumes =
VO2 liberado
Vsolução
H2O2(aq)  H2O(ℓ) + ½ O2(g)
Exemplo1: Água oxigenada a 15 volumes = 15 litros de O2 liberado para cada 1 litro de solução
Exemplo2: Qual a massa, em gramas, necessária de peróxido de hidrogênio para produzir 125 ml de água oxigenada a
44,8 volumes, nas CNTP ?
(Dados: H2O2 = 34 g/mol)
msoluto = ?
Resolução:
VO2 liberado
Volumes =
Vsolução
44,8 =
H2O2
H2O
VO2 liberado
0,125
VO2 = 5,6 L de O2
Considerando o gás nas CNTP ...
22,4 L –––––––– 1 mol
5,6 L –––––––– n
n = 0,25 mol de O2
Havendo descoberto a quantidade de mols de O2 liberado,
Podemos agora determinar quantos mols de H2O2 há na solução...
V = 125 mL de solução
Concentração = 44,8 volumes
Observação: O que faríamos se o texto pedisse
a concentração molar ?
Resposta: temos 0,5 mol de peróxido para
0,125 L da solução. Dessa forma
podemos determinar a concentração em
mol/L
0,5 mol
0,125 L
M = 4 mol/L
1 H2O2(aq)  1 H2O(ℓ) + ½ O2(g)
0,5 mol
0,25 mol
Finalmente podemos determinar a massa de H2O2 ...
Considerando que H2O2 = 34 g/mol ...
34 g –––––––– 1 mol
m –––––––– 0,5 mol
m = 17g de H2O2
Conclusão:
X volumes = X litros de O2 para 1,0 L da solução de água oxigenada.
30
Estudo das Soluções
Análise com o Professor:
 Questão sobre %v/v
03 – (UFPE – 1a fase/2003) Os médicos recomendam que o umbigo de recém-nascidos seja limpo, usando-se álcool a 70%.
Contudo, no comércio, o álcool hidratado é geralmente encontrado na concentração de 96% de volume de álcool para
4% de volume de água. Logo, é preciso realizar uma diluição. Qual o volume de água pura que deve ser adicionado a
um litro (1 L) de álcool hidratado 80% v/v, para obter-se uma solução final de concentração 50% v/v?
a) 200 mL
b) 400 mL
c) 600 mL
d) 800 mL
e) 1600 mL
 Questão sobre %m/v
04 – (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco – IFPE/2010) O soro glicosado é
uma solução isotônica em relação ao sangue, pois se assemelha aos líquidos corporais, isso porque a glicose é o
principal carboidrato existente na corrente sanguínea. Em pacientes com hipoglicemia, é recomendado seu uso,
existindo no mercado soluções com concentração, variando de 5,0 a 50,0% (m/v). Assinale a alternativa que
corresponde à concentração aproximada, em quantidade de matéria (mol/L), da glicose (C 6H12O6) em um recipiente de
500,0 mL de soro glicosado a 10,0% (m/v).
Dados: massas molares em g/mol: C = 12; O = 16; H = 1.
a) 0,11
b) 0,83
c) 0,28
d) 0,56
e) 0,32
 Questão sobre volumes de água oxigenada
05 – (FESP – UPE/87) Denomina-se volume de água oxigenada, o número de litros de O2 liberado nas CNTP, por litro da
solução. Podemos afirmar que uma solução de água oxigenada, a 20 volumes, tem concentração aproximadamente
igual a:
a) 3%
b) 6%
c) 5%
d) 30%
e) 40%
 Questão sobre ppm
a
+2
06 – (UFPE – 2 fase/97) Em uma estação para tratamento de água, muitas vezes realiza-se a remoção de íons Ca
dissolvidos, que são responsáveis pela dureza da água. Essa remoção pode ser conseguida pela adição de carbonato de
sódio que irá provocar a precipitação do carbonato de cálcio. Se 100.000 litros de água contendo 98,1 ppm (partes por
milhão) de íons Ca+2 precisam ser tratados de acordo com o procedimento acima, quantos quilos de carbonato de
sódio serão necessários ? Utilize números inteiros para as massas atômicas em seu cálculo. Assinale no cartão o inteiro
mais próximo de sua resposta.
(Dados: Na = 23 u; Ca = 40 u; C = 12 u; O = 16 u)
Estudo das Soluções
31
Testes de
Vestibulares
07 – (UPE – Seriado 2º ano/2011) HCℓ a 5% v/v, é uma das soluções utilizadas no processo de remoção de ferrugem, tinta
e incrustações de uma superfície metálica. Para que uma solução de HCℓ tenha essa característica, ela deve ter
a) 5 g do ácido em 100 mL da solução.
b) 5 μg do ácido em 100 mL do solvente.
c) 5 mg do ácido em 100 mL do solvente.
d) 5 mL do ácido em 100 mL da solução.
e) 5 mL do ácido em 100 mL do solvente.
08 – (Vestibular Seriado 2º ano – UPE/2009) O vinagre é uma solução aquosa diluída na qual predomina o ácido acético,
CH3COOH. Para determinar a percentagem massa/volume do referido ácido no vinagre, realiza-se uma titulação,
utilizando-se uma solução padronizada de hidróxido de sódio 0,10 mol/L. Para isso, diluem-se 10,0mL de vinagre com
água destilada em um balão volumétrico de 100,0 mL até a aferição. Foram gastos na titulação 5,0 mL do hidróxido
utilizados como titulante, para titular uma alíquota de 10,0 mL da solução diluída. A percentagem massa/volume do
vinagre analisado é
Dados: ma( C ) = 12u, ma( O ) = 16u, ma( Na ) = 23u, ma( H ) = 1u
a) 6%
b) 2%
c) 4%
d) 5%
e) 3%
09 – (UPE – Quí. I/2010) As normas da ANP (Agência Nacional do Petróleo) definem o teor em volume do álcool na
gasolina, no intervalo entre 18% a 24% como sendo aceitável. Uma análise realizada por um estudante de química
revelou que, ao se adicionarem 20,0 mL de água destilada a uma proveta de 100,0 mL, com rolha, contendo 30,0 mL de
gasolina, após intensa agitação, o volume da mistura água + álcool tornou-se igual a 27,80 mL. Após a análise dessa
experiência, o estudante concluiu como VERDADEIRO que
Dados: dálcool = 0,80g/mL e dgasolina = 0,72g/mL
a)
b)
c)
d)
e)
o álcool é insolúvel na água, em qualquer proporção, razão pela qual o volume de água aumentou.
a densidade da gasolina pura é bem maior que a da água destilada, por ser uma mistura de hidrocarbonetos.
a gasolina analisada atende as normas da ANP, podendo ser comercializada sem nenhuma restrição.
a quantidade de álcool encontrada na gasolina analisada é maior que a permitida pelas normas da ANP.
quanto maior o teor de álcool na gasolina, mais próxima de 0,62g/mL será a densidade da mistura.
10 – (UPE – Quí. I/2005) Para determinar o teor de álcool na gasolina, um estudante, usando a pipeta, colocou 10,0mL de
gasolina numa proveta. A seguir, adicionou 10,0mL de água destilada, tampou a proveta com uma rolha e agitou a
mistura água-gasolina vigorosamente. Deixou o sistema em repouso e, em seguida, determinou o volume de cada fase.
O percentual (T%) de álcool na amostra de gasolina é determinado através do seguinte cálculo:
Dados: Va – volume de álcool
a) T% =
10  V
c
100
b) T% =
10  V
b x 100
2
Vb – volume inicial da gasolina
10  V
a x 100
V
b
10  V
c x 100
d) T% =
V
b
c) T% =
e) T% =
Vc – volume final da gasolina
20  V
c x 100
V V
a
b
11 – (UPE – Quí. I/2004) Para que o ar que inspiramos seja considerado bom, admita que o limite máximo de CO não
ultrapasse 5ppm num dado ambiente. Uma pessoa é colocada num ambiente com dimensões 12,5mx4mx10m, no qual
se constata a existência de 2L de CO disseminados no ar. Conclui-se com esses dados que
a)
b)
c)
d)
e)
32
a quantidade de CO encontrada no ambiente é igual ao limite máximo aceito.
a quantidade de CO encontrada no ambiente é maior que 5 ppm.
a quantidade de CO encontrada no ambiente é menor que o limite máximo aceito.
não há risco para a pessoa que se encontra no ambiente, pois a quantidade de CO encontrada é menor que 1 ppm.
se deve retirar a pessoa do ambiente com urgência, pois o limite máximo aceito de CO foi ultrapassado em mais de
90%.
Estudo das Soluções
a
12 – (UFPE – 2 fase/2004) A água oxigenada, ou peróxido de hidrogênio (H2O2). É vendida nas farmácias com
concentrações em termos de “volumes”, que correspondem à relação entre o volume de gás O 2, liberado após
completa decomposição do H2O2, e o volume da solução aquosa. Sabendo que a equação química de decomposição da
água oxigenada é:
H2O2(aq)
→
H2O()
+
½ O2(g)
Calcule a concentração molar de uma solução de água oxigenada de 24,4 volumes a 25 oC e 1 atm.
–1
–1
(Dado: R = 0,082 atm . L . K . mol )
13 – (UFPE – 2ª fase/2010) Um bom vinho apresenta uma graduação alcoólica de cerca de 13% (v/v). Levando-se em
consideração que a densidade do etanol é 0,789 g mL–1, a concentração de etanol, em mol L–1, do vinho em questão,
será (assinale o inteiro mais próximo):
Dados: C = 12 g mol–1, H = 1 g mol–1 e O = 16 g mol–1.
14 – (FESP – UPE/89) Dispõe-se de 20 litros de água oxigenada a 125 volumes. Para se preparar 100,0 litros de água
oxigenada a 10 volumes, deve-se proceder praticamente da seguinte forma:
a)
b)
c)
d)
e)
Tomam-se 10 litros de água oxigenada a 125 volumes e diluem-se a 100 litros.
Tomam-se 100 litros de água oxigenada a 125 volumes e aquece-se até a proporção desejada.
Tomam-se 8 litros de água oxigenada a 125 volumes e diluem-se a 100 litros.
Tomam-se 80 litros de água oxigenada a 125 volumes e diluem-se a 100 litros.
Tomam-se 125 litros de água oxigenada a 125 volumes e diluem-se a 100 litros.
15 – (IFPE – Cursos Técnicos Subsequentes/2011) A chamada água sanitária, usada como desinfetante na limpeza
doméstica, contém como ingrediente ativo o hipoclorito de sódio, NaCℓO. As soluções comerciais de hipoclorito de
sódio apresentam em geral uma concentração a 3%. Assinale a alternativa que indique o volume de água necessário,
em litros, para produzir 50 litros de uma água sanitária a 3 %, a partir de uma solução a 15 % de hipoclorito de sódio.
a) 40
b) 30
c) 20
d) 10
e) 5
16 – (UPE – Quí. II/2010). A concentração de um gás poluente na atmosfera, medida a 1 atm e 27oC, é de 41 ppm. A
concentração desse poluente, em moléculas/cm3 de ar, é igual a
Dados: R = 0,082 L.atm/mol.K ; N = 6,0x1023
a) 4,1 x 10–14
b) 4,1 x 10–22
c) 1,0 x 10–18
d) 4,1 x 10–18
e) 1,0 x 1015
Resoluções de Testes
Comentários Adicionais
Estudo das Soluções
33
6.E – Fração em Mol ou Fração em Quantidade de Matéria (X)
Antigamente chamada de fração molar, apenas indica a fração de cada componente da solução em mols
(não é fração em massa). Dessa forma temos:
Fração molar do soluto (x1) = quantidade de mols do soluto em relação à quantidade de mols da solução.
Fração molar do solvente (x2) = quantidade de mols do solvente em relação à quantidade de mols da solução.
Xsoluto =
nsoluto
nsoluto + nsolvente
Xsolvente =
nsolvente
nsoluto + nsolvente
Observação: x1 + x2 = 1
Exemplo: Determine as frações molares do soluto e do solvente na solução obtida.
(Dados: NaC = 58,5 g/mol e H2O = 18 g/mol)
1º passo: calcular as quantidades de mols:
58,5g de NaC  1 mol
292,5g

n1
=
+
n1 = 5 mols de soluto
água
292,5 g de
NaC
18g de H2O  1 mol
810g

n2
810 g de
solvente
n2 = 45 mols de solvente
2º passo: calcular as frações em mols:
Xsoluto =
nsoluto
=
nsoluto + nsolvente
5
5 + 45
Xsolvente =
= 0,1
nsolvente
=
nsoluto + nsolvente
45
5 + 45
= 0,9
Responda você mesmo:
01 – (FUERN) Uma solução preparada tomando-se 1 mol de glicose (C6H12O6) e 99 mol de água (H2O) apresenta frações
molares de soluto e solvente, respectivamente, iguais a:
(Massas molares: C6H12O6 = 180 g/mol e H2O = 18 g/mol)
a) 0,18 e 0,82
b) 0,82 e 0,18
c) 0,90 e 0,10
d) 0,10 e 0,90
e) 0,01 e 0,99
02 – (UFF–RJ) Uma solução contém 18,0 g de glicose (C6H12O6), 24,0 g de ácido acético (C2H4O2) e 81,0 g de água (H2O).
Qual a fração molar de ácido acético na solução?
(Massas molares: C6H12O6 = 180 g/mol; C2H4O2 = 60 g/mol e H2O = 18 g/mol)
a) 0,04
b) 0,08
c) 0,40
d) 0,80
e) 1,00
03 – (Faap–SP) Uma solução aquosa de NaCℓ apresenta 11,70% em peso de soluto. Determine as frações molares do
soluto e do solvente nessa solução.
(Massas molares: NaCℓ = 58,5 g/mol e H2O = 18 g/mol)
04 – Uma solução de ácido nítrico tem concentração igual a 126 g/L de densidade igual a 1,008 g/mL. As frações molares
do soluto e do solvente são, respectivamente:
(Massas molares: HNO3 = 63 g/mol e H2O = 18 g/mol)
a) 0,1260 e 0,8820
b) 0,1119 e 0,8881
34
c) 0,0392 e 0,9607
d) 0,0360 e 0,9640
e) 0,0345 e 0,9655
Estudo das Soluções
6.F – Molalidade ou Concentração Molal ( W )
Indica quantos mols de soluto devem existir em cada 1K do solvente.
Matematicamente:
W =
nsoluto
unidade: mol/Kg
msolvente
ou
X mol  1 Kg
do soluto
do solvente
Exemplo: Determine a concentração molal e a concentração molar de uma solução formada pela dissolução de 0,8g de
brometo de cálcio em 2Kg de água, admitindo-se que o acréscimo de sal não alterou o volume da água?
(Dado: CaBr2 = 200g/mol e dH2O = 1 Kg/L)
 Cálculo da concentração molal
200g de CaBr2  1 mol
0,8g  n1
0,04 mol de CaBr2  2 Kg de solvente
X

1 Kg
=
+
água
0,8g de
CaBr2
n1 = 0,004 mols de soluto
2 Kg de
solvente
X = 0,002 mols por Kg
W = 0,002 mol/Kg
ou
ou
0,002 molal
0,002 W
Ou então...
W =
nsoluto
0,004 mol
=
2 Kg
msolvente
= 0,002 mol/Kg
Atenção: Evite ser forçado a decorar fórmulas
desnecessárias como...
W =
1000 . m1
MM . m2
 Cálculo da concentração molar
Considerando que a quantidade de mols do soluto é muito baixa e seu acréscimo na água não gerou aumento de volume,
então podemos adotar que a densidade da solução é praticamente igual à densidade da água. Dessa forma o volume da
solução será, também, praticamente igual ao volume de água...
0,8 ––––––– 0,004 mol de CaBr2
água
CaBr2
água
2 Kg –––––––– V = 2L (pois a densidade da água é 1Kg/L)
Vsolução = 2 L
M =
n1
V
=
0,004 mol
2L
M = 0,002 mol/L
Conclusão: Para soluções muito diluídas, em que o volume da solução se confunde com o próprio volume da água, a
concentração molar (mol/L) e a concentração molal (mol/Kg) são praticamente iguais numericamente.
Importante: A concentração molar (mol/Kg) é importante uma vez que não sofre alterações em função de variações de
temperatura, o mesmo ocorrendo com a fração molar e o título (porcentagem em massa do soluto). Isso
ocorre porque essas unidades de concentração não dependem do volume visto que o volume do solvente
sofre variações com a temperatura (dilatação ou contração)
Responda você mesmo:
05 – (PUC–MG) Quando 39,2 g de ácido sulfúrico são dissolvidos em 200 mL de água, obtém-se uma solução de volume
igual a 220 mL. Qual a molalidade (W ) e a molaridade (M) dessa solução?
a) 0,5 molar e 0,5 molal
b) 1,0 molal e 2,0 molar
Estudo das Soluções
c) 1,0 molar e 2,0 molal
d) 2,0 molar e 1,8 molal
e) 2,0 molal e 1,8 molar
35
Responda você mesmo:
06 – (UFPE – 2a fase/2013) Um importante objetivo da análise química é a determinação da concentração de soluções em
água. A concentração é geralmente expressa como fração molar (razão entre o número de mols do soluto e o número
de mols total da solução), molalidade (razão entre o número de mols do soluto e a massa do solvente em kg) e
molaridade (razão entre o número de mols do soluto e o volume da solução em L ou dm 3). Sobre as medidas de
concentração em água a 25 °C e considerando a densidade da água igual a 1,00 g cm –3, analise as proposições abaixo.
I II
0 0 10 mL de solução NaCℓ(aq) 0,10 mol kg–1 podem ser preparados dissolvendo 0,010 mol de NaCℓ(s) (massa molar
–1
58,5 g mol ) em 10 g de água.
1 1 A molaridade e a molalidade são numericamente iguais para soluções infinitamente diluídas em água.
–1
–3
2 2 10 mL de solução NaCℓ(aq) 0,10 mol L contém 1,0 × 10 mol de íons.
3 3 A fração molar é utilizada nas expressões físico-químicas porque é adimensional e independente da
temperatura.
4 4 A molaridade é muito utilizada em análises quantitativas, por ser independente da temperatura.
Resoluções de Testes
Comentários Adicionais
36
Estudo das Soluções
Resoluções de Testes
Comentários Adicionais
Gabarito do Capítulo:
Estudo das Soluções
Páginas 03, 04, 05 e 06:
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B
Estudo das Soluções
37
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A
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E
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No
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05
06
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Páginas 34, 35 e 36:
No
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02
E
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03 0,0392 e 0,9608
04
C
Comunique-se com seu professor:
38
[email protected]
Estudo das Soluções