Lista de Exercícios – Reações em Solução Aquosa ALGUNS EXERCÍCIOS SÃO DE AUTORIA PRÓPRIA. OS DEMAIS SÃO ADAPTADOS DE LIVROS CITADOS ABAIXO. ∆pH = pHfinal – pHinicial 1 – Dê nome e a massa dos sólidos formados a partir das misturas um mol de cada dos reagentes abaixo. MASSAS MOLARES (g/mol): C = 12 ; Ca = 40 ; Cd = 112,4 ; Cu = 63,5 ; H = 1 ; Cl = 35,5 ; I = 127 ; K = 39 ; N = 14 ; Na = 23 ; Ni = 58,7 ; O = 16 ; Pb = 207 ; S = 32. a) NiCl2(aq) + (NH4)2S(aq) → b) Ni(NO3)2(aq) + Na2CO3(aq) → c) CdCl2(aq) + NaOH(aq) → d) Ca(NO3)2(aq) + Na2C2O4 → e) (NH4)2CO3(aq) + Cu(NO3)2(aq) → f) Pb(OH)2(s) + HCl(aq) → g) Pb(NO3)2(aq) + KI(aq) → h) H2C2O4(aq) + Ca(OH)2(s) → Respostas: a) 90,7 g de sulfeto de níquel b) 118,7 g de carbonato de níquel c) 73,2 g de hidróxido de cádmio d) 128 g de oxalato de cálcio e) 123,5 g de carbonato de cobre f) 139 g de cloreto de chumbo g) 230,5 g de iodeto de chumbo h) 128 g de oxalato de cálcio Professor Frank Pereira de Andrade Universidade Federal de São João Del Rei Campus Centro Oeste Dona Lindu (CCO/UFSJ) Lista de Exercícios – Reações em Solução Aquosa 2 – Quantos mililitros de ácido nítrico 0,125 M são necessários para reagir completamente com 1,30 g de hidróxido de bário? MASSAS MOLARES (g/mol): Ba = 137 ; H = 1 ; O = 16. HNO3(aq) + Ba(OH)2(s) → Ba(NO3)2(aq) + H2O(l) Resposta: 121,6 mL 3 – Quantos gramas de carbonato de sódio são necessários para reagir completamente com 25 mL de ácido nítrico 0,155 M? MASSAS MOLARES (g/mol): C = 12 ; Na = 23 ; O = 16. Na2CO3(aq) + HNO3(aq) → NaNO3(aq) + CO2(g) + H2O(l) Resposta: 205,4 mg 4 – Que massa de NaOH e cloro podem ser obtidos a partir de 10,0 L de NaCl 0,15 M? MASSAS MOLARES (g/mol): H = 1 ; Na = 23 ; O = 16. NaCl(aq) + H2O → H2(g) + Cl2(g) + NaOH(aq) Resposta: 60 g. 5 – Quantos mililitros de Na2S2O3 0,0138 M são necessários para dissolver 0,250 g de AgBr? MASSAS MOLARES (g/mol): Ag = 107,9 ; Br = 79,9. AgBr(s) + Na2S2O3(aq) → Na3Ag(S2O3)2(aq) + NaBr(aq) Resposta: 135,3 mL. 6 – Que volume de HCl 0,812 mol/L é necessário para titular 1,45 mL de NaOH 1,50 M até o PE? NaOH + HCl → NaCl + H2O Resposta: 2,68 mL. 7 – 2,150 g de Na2CO3 foram titulados com 38,55 mL de HCl. Qual é a molaridade do HCl? MASSAS MOLARES (g/mol): C = 12 ; Na = 23 ; O = 16. Na2CO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O Resposta: 0,5261 mol/L. Professor Frank Pereira de Andrade Universidade Federal de São João Del Rei Campus Centro Oeste Dona Lindu (CCO/UFSJ) Lista de Exercícios – Reações em Solução Aquosa 8 – 0,954 g de um ácido diprótico desconhecido (H2A) foi titulado com 36,04 mL de NaOH 0,509 M. Calcule a massa molar do ácido desconhecido. Resposta: 104 g/mol. 9 – Uma amostra de 0,598 g de um medicamento que contém ferro requer 22,25 mL de KMnO4 0,0123 M para atingir o ponto de equivalência da titulação. Calcule a porcentagem de ferro na amostra. Indique o agente oxidante da reação. MMFe = 56 g/mol. MnO4- + Fe2+ + H+ → Mn2+ + Fe3+ + H2O Resposta: 12,8%. 10 – Calcule a massa de carbonato de magnésio que reagirá completamente com 125 mL de HCl com um pH 1,56. MASSAS MOLARES (g/mol): C = 12 ; Mg = 24,3 ; O = 16. MgCO3 + HCl → CO2 + MgCl2 + H2O Resposta: 145 mg. 11 – Calcule a quantidade de acetato de sódio formado a partir da mistura de 15,0 g de NaHCO3 a 125 mL de ácido acético 0,15 M. MASSAS MOLARES (g/mol): C = 12 ; H = 1 ; Na = 23 ; O = 16. NaHCO3 + CH3CO2H → NaCH3CO2 + CO2 + H2O Resposta: 1,54 g. 12 – Calcule a porcentagem em massa de Na2S2O3 em 3,232 g de uma amostra, que foi titulada com 40,21 mL de I2 0,246 M. Indique o agente redutor. MASSAS MOLARES (g/mol): I = 127 ; Na = 23 ; O = 16 ; S = 32. I2 + S2O32- → I- + S4O62Resposta: 96,7% ; S2O32- é o agente redutor. 13 – Adicionou-se 250 mL de NaOH 0,0105 M à 250 mL de solução de ácido clorídrico cujo pH é de 1,92. Calcule o pH da resolução resultante. Resposta: pH = 3,12 Professor Frank Pereira de Andrade Universidade Federal de São João Del Rei Campus Centro Oeste Dona Lindu (CCO/UFSJ) Lista de Exercícios – Reações em Solução Aquosa 14 – Calcule o valor de x na reação abaixo, sabendo que 1,580 g de Cr(NH3)xCl3 foram titulados por 24,26 mL de HCl 1,500 M. MASSAS MOLARES (g/mol): Cl = 35,5 ; Cr = 52 ; H = 1 ; N = 14. Cr(NH3)xCl3 + HCl → x NH4+ + Cr3+ + (x + 3) ClResposta: x = 6 15 – Com o objetivo de determinar cobre em folhas de alface contaminadas, um estudante dissolve 0,251 g de amostra em 10 mL de HCl 50% v/v. Em seguida, o estudante adiciona um excesso de KI, onde acontece a seguinte reação: MASSAS MOLARES (g/mol): Cl = 35,5 ; Cu = 63,5 ; H = 1 ; I = 127 ; O = 16 ; S = 32. DADOSHCl: Densidade = 1,18 g cm-3 ; Pureza = 37% m/m Cu2+ + I- → CuI + I3O triiodeto é então titulado com 26,32 mL de Na2S2O3 0,101 M. I3- + S2O32- → S4O62- I- a) Calcule a concentração molar da solução de ácido clorídrico. b) Calcule a porcentagem de cobre na folha de alface. Respostas: a) 5,98 M ; b) 67,3% 16 – Suponha que o nível máximo de álcool no sangue de um motorista é de 100 mg por decilitro (dL). Se um motorista é autuado e apresentar um nível de 0,033 mol de etanol por litro de sangue, ele receberá uma multa por dirigir embriagado? MASSAS MOLARES (g/mol): C = 12 ; H = 1 ; O = 16. Respostas: Sim, pois o nível de álcool no sangue do motorista encontra-se 1,52 vezes maior que o nível máximo permitido. 17 – Uma amostra de 9,670 g de hidróxido de sódio foi titulada até o ponto de equivalência com 17,40 mL de HCl 0,234 mol/L. Qual é a concentração de NaOH na amostra? Resposta: 0,271 M Professor Frank Pereira de Andrade Universidade Federal de São João Del Rei Campus Centro Oeste Dona Lindu (CCO/UFSJ) Lista de Exercícios – Reações em Solução Aquosa 18 – 35,25 mL de ácido oxálico, H2C2O4, foi titulada com 25,67 de NaOH 0,327 mol/L. Determine a concentração do ácido na amostra. Resposta: 0,119 M 19 – 9,670 g de uma amostra de hidróxido de bário foi dissolvida e diluída em um balão de 250 mL. 11,56 mL desta solução foram necessários para atingir o PE na titulação de 25 mL de uma solução de ácido nítrico. Calcule a molaridade da solução ácida. Resposta: 0,209 M 20 – 10,0 mL de KOH 3,0 mol/L foram transferidos para um balão volumétrico de 250 mL e o volume foi ajustado com água deionizada. 38,5 mL dessa solução foram titulados com 10,0 mL de ácido fosfórico, de acordo com a reação não balanceada abaixo. Calcule a concentração de ácido na solução. KOH + H3PO4 → K3PO4 + H2O Resposta: 0,154 M 21 – 3,25 g de um ácido HX, foram titulados com 68,8 mL de uma solução NaOH 0,750 M. Calcule a massa molar do ácido. Resp.: 63 g/mol 22 – 0,2037 g de um ácido desconhecido, HX, foram titulados com 14,56 mL de uma solução NaOH 0,115 M. Calcule a massa molar do ácido. Resposta: 121,7 g/mol 23 – 0,832 g de carbonato de sódio anidro foram solubilizados em um balão de 100 mL e seu volume foi ajustado com água deionizada. 25 mL dessa solução foram pipetados para um erlenmeyer e titulados com 31,25 mL de uma solução de ácido clorídrico preparada da seguinte maneira: “10,0 mL de HCl concentrado transferidos para um balão de um litro e o volume ajustado com água deionizada”. Calcule a concentração Professor Frank Pereira de Andrade Universidade Federal de São João Del Rei Campus Centro Oeste Dona Lindu (CCO/UFSJ) Lista de Exercícios – Reações em Solução Aquosa de ácido clorídrico na solução inicial. MASSAS MOLARES (g/mol): C = 12 ; Na = 23 ; O = 16. Resposta: 12,6 mol/L 24 – Um comprimido de vitamina C foi analisado para determinar se de fato continha 1,0 g de vitamina como o fabricante anunciava. Um comprimido foi dissolvido em água para formar 100,0 mL de solução e uma alíquota de 10,00 mL dessa solução foi titulado com 10,1 mL de I3- 0,0521 mol/L. Sabendo que 1 mol de I3- reage com 1 mol de vitamina C na reação, diga se o fabricante está correto. MMVitamina C = 176,09 g/mol. Resposta: O fabricante está fornecendo uma informação falsa, pois a quantidade de vitamina obtida foi de 0,927 g. 25 – Um método comercial usado para descascar batatas é afundá-las em uma solução de NaOH por curto período, removê-las da solução e retirar a casca com jatos de água. A concentração do hidróxido de sódio fica normalmente na faixa de 3 a 6 mol/L, que é, periodicamente analisado. Em uma dessas análises, 20,0 mL de NaOH foram titulados com 45,7 mL de H2SO4 0,500 mol/L. Diga se a concentração de NaOH encontra-se na faixa mencionada acima. Resp.: A concentração de NaOH (2,28 mol/L) está abaixo da concentração comumente encontrada (3 a 6 mol/L). 26 – 35,0 mL de uma solução de NaOH foram titulados com 48 mL de H 2SO4 0,144 mol/L. Qual é a concentração de NaOH na solução problema? Resposta: 0,210 mol/L. 27 – Qual é o volume de uma solução 0,115 mol/L de HClO4 necessários para neutralizar 50,0 mL de NaOH 0,0875 mol/L? Resposta: 380 mL. 28 – Qual é o volume de uma solução 0,128 mol/L de HCl necessários para neutralizar 2,87 g de Mg(OH)2? Dado: MMhidróxido de magnésio = 58 g/mol. Professor Frank Pereira de Andrade Universidade Federal de São João Del Rei Campus Centro Oeste Dona Lindu (CCO/UFSJ) Lista de Exercícios – Reações em Solução Aquosa Resposta: 773 mL. 29 – Se 25,8 mL de AgNO3 são necessários para precipitar todos os íons cloreto (na forma de AgCl) presentes em 785 mg de KCl, qual é a concentração da solução de nitrato de prata? DADOS: MMKCl = 74,5 g/mol ; MMCl = 35,5 g/mol Resposta: 0,408 mol/L. 30 – Um estudante diluiu 25,0 mL de ácido clorídrico 1,50 M a 500 mL. Calcule a variação de pH das soluções. Resposta: ∆pH = 1,30. 31 – a) Calcule a variação de pH após diluir 12,5 mL de H2SO4 0,125 M para 250 mL. Considere a dissociação completa dos dois hidrogênios do ácido. MMH2SO4 = 98 g/mol b) Calcule a normalidade da solução diluída. Resposta: a) ∆pH = 1,30 ; b) 2,50 x 10-2 N. 32 – Sabendo que um vinho de mesa tem um pH de 3,40, calcule a concentração de íons hidrônio na bebida. Resposta: [H3O+] = 3,98 x 10-4 M. 33 – Calcule o pH e a normalidade de uma solução 0,0113 M de HNO3 (MM = 63 g/mol). Resposta: pH = 1,95 ; 0,0113 N. Referências 1. KOTZ, John C; TREICHEL Jr., Paul M; WEAVER, Gabriela C. Química geral e reações químicas. 6ª ed. São Paulo: Cengage Learning, 2010. v.1. 611 p. 2. BROWN, Theodore L.; et al. Química: a ciência central. 9ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2007. 972 p. 1ª reimpressão 3. ATKINS, Peter; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna, o meio ambiente. 3ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2007. 965 p. Professor Frank Pereira de Andrade Universidade Federal de São João Del Rei Campus Centro Oeste Dona Lindu (CCO/UFSJ) Lista de Exercícios – Reações em Solução Aquosa 4. Harris, D. C. Explorando a Química Analítica. 4ª ed. LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora, Rio de Janeiro, 2011. 5. Harris, D. C. Análise Química Quantitativa. 6ª ed. LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora, Rio de Janeiro, 2005. 6. Skoog, D. A.; West, D. M.; Holler, F. J.; Crouch, S. R. Fundamentos de Química Analítica. 8ª ed. Pioneira Thomson Learning, São Paulo, 2006. Professor Frank Pereira de Andrade Universidade Federal de São João Del Rei Campus Centro Oeste Dona Lindu (CCO/UFSJ)