Aula de Revisão 8 ⏐ 3os anos ⏐ Décio ⏐ ago/09
Química
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Turma:
Soluções
Objetivo
O objetivo desta ficha é dar continuidade à revisão do 3º ano – Química, dos assuntos mais
significativos.
As dúvidas devem ser encaminhadas por e-mail até o dia 06/08/2009. Não se esqueça de, no
e-mail, colocar o seu nome e o título RevSoluções.
Conceito de solução
Solução é toda dispersão em que o diâmetro médio das partículas dispersas (soluto) é menor
que 1 nm (1 nanômetro = 10– 9 m).
Propriedades das soluções
– As partículas do soluto são invisíveis até no microscópio
eletrônico;
– As partículas do soluto não se depositam;
– As partículas do soluto não são retidas por nenhum filtro conhecido;
– As partículas do soluto não conseguem dispersar um feixe de luz incidente;
– Ao retirar alíquota de uma solução, a relação
constante e foi chamada de concentração.
permanece
Solubilidade de sólidos em líquidos
a) Conceito de solubilidade ou coeficiente de solubilidade
É a maior massa de soluto que pode ser dissolvida em uma dada massa de solvente (100 g de
H2O, 100 mL de H2O, 1.000 g de H2O) a uma dada temperatura.
S = 34 g de KCl / 100 g de H2O a 20 ºC
b) Classificação das soluções com relação à solubilidade
– Solução insaturada: m dissolvida < S
30 g de KCl dissolvidos em 100 g de H2O a 20 ºC.
– Solução saturada: m dissolvida = S
34 g de KCl dissolvidos em 100 g de H2O a 20 ºC.
– Solução saturada com corpo de fundo
38 g de KCl em 100 g de H2O a 20 oC.
34 g de KCl dissolvidos em 100 g de água e 4 g de corpo de fundo a 20 oC.
– Solução supersaturada: m dissolvida > S
40 g de KCl dissolvidos em 100 g de H2O a 20 ºC (sistema instável).
c) Solubilidade e temperatura
- Dissolução endotérmica (ΔH > 0):
solubilidade aumenta com o aumento
da temperatura (curva ascendente)
- Dissolução exotérmica (ΔH < 0):
solubilidade diminui com o aumento
da temperatura (curva descendente)
Solubilidade de gases em líquidos: a solubilidade de um gás em um líquido diminui com o
aumento da temperatura do líquido, pois facilita o escape do gás dissolvido.
Unidades de concentração
Porcentagem em quantidade de soluto na solução (%)
Significado:
1. A massa do soluto (g) dissolvida em 100 g de solução.
2. Volume do soluto (mL) presente em 100 mL de solução.
Alguns autores usam a relação
Onde m1 = massa do soluto
m = massa da solução (massa soluto + massa do solvente)
Partes por milhão em massa (ppm)
Significado: indica parte de soluto dissolvida em 1.000.000 de partes solução.
Exemplo: 15 ppm (em massa)
15 g de soluto dissolvidos em 1.000.000 g de solução.
ou
15 kg de soluto dissolvidos em 1.000.000 kg de solução.
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Concentração em g/L (C)
Significado: indica a massa de soluto em g dissolvida em 1 L de solução.
Alguns autores usam a relação
Concentração em mol/L (M)
Significado: indica a quantidade de mol de soluto dissolvida em 1L de solução.
Alguns autores usam a relação
Onde m1 = massa do soluto
n1 = número de mol de soluto
M1 = massa molar do soluto
Diluição de uma solução
Significado: adição de solvente. Conforme aumenta o volume diminui na mesma proporção a
concentração.
Alguns autores usam a relação: C1V1 = C2V2, onde:
C1 = concentração inicial da solução
V1 = volume inicial da solução
C2 = concentração final da solução
V2 = volume final da solução (V1 + volume adicionado)
Titulação: cálculos a partir da concentração em mol/L (M)
Conceito
Uma das aplicações práticas mais importantes do procedimento de misturar soluções que
reagem quimicamente entre si é a possibilidade de calcularmos 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. Esse
procedimento experimental é denominado titulação.
Assim, a titulação é uma operação feita em laboratório para determinar a concentração de uma
solução.
Indicadores ácido-base
São soluções que mudam de cor devido à variação do pH do sistema.
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Os indicadores mais usados em laboratórios são:
Para sabermos com certeza o momento em que a reação entre as soluções A e B foi total,
precisamos de um “sinal físico”, como a mudança de cor ou a formação de um precipitado.
Esquema da titulação
A titulação usa habitualmente uma bureta e um erlenmeyer.
A titulação termina (fecha-se a torneira) quando ocorrer a mudança de cor da solução do
erlenmeyer.
Equação da titulação
1. Escrever a equação da titulação.
2. Para que a reação seja completa, as substâncias devem reagir na proporção indicada pelos
coeficientes da equação balanceada.
Exemplos
a) Titulação entre H2SO4 e NaOH
2 mol
1 mol
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TESTES
1.
(FUVEST) O exame deste gráfico nos leva a afirmar que a dissolução em água de carbonato de
lítio e a de acetato de prata deve ocorrer:
a) Com liberação de calor e com absorção de calor, respectivamente.
b)
c)
d)
e)
Com absorção de calor e com liberação de calor, respectivamente.
Em ambos os casos, com liberação de calor.
Em ambos os casos, com absorção de calor.
Em ambos os casos, sem efeito térmico.
2.
(CESGRANRIO) A partir do gráfico abaixo, assinale a alternativa falsa:
a)
b)
c)
d)
e)
Na faixa de 0 a 100°C, a solubilidade do NaCl cresce muito pouco com a temperatura.
80 g de KNO3 saturam 200 g de água a 30o C.
A solubilidade do Ce2(SO4)3 diminui com o aumento da temperatura.
NaNO3 é o menos solúvel a 20o C.
A 40o C, o NH4Cl é mais solúvel que o NaCl e menos solúvel que o KNO3.
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3.
(U. C. do Salvador ― BA) Uma lata de cerveja foi aberta em quatro situações diferentes:
I.
II.
III.
IV.
Em um avião “não-pressurizado” a 2.500 metros de altitude, estando a bebida a 7°C.
Em um jato “pressurizado a 1 atm”, estando a bebida a 7°C.
Em Salvador-BA, estando a bebida a 7°C.
Em Salvador-BA, estando a bebida a 15°C.
Escapa maior quantidade de gás do líquido (cerveja) nas situações:
a)
b)
c)
d)
e)
I e II.
I e III.
I e IV.
II e III.
II e IV.
4.
(FUVEST) Para evitar a propagação de doenças como cólera, a água para beber é desinfetada
pela adição de cloro (Cl2) à razão mínima de 0,20 mg/kg de água. Para obter essa água clorada,
quantas moléculas de água são necessárias, aproximadamente, para cada molécula de cloro?
(Dado: massa molar do Cl2 = 71 g/mol; do H2O = 18 g/mol.)
a)
b)
c)
d)
e)
0,25
0,4
25 mil
4 milhões
20 milhões
5.
(FUVEST) Diluindo-se 1,00 L de ácido sulfúrico comercial com água, que volume de “solução
de bateria” pode ser obtido?
a)
b)
c)
d)
e)
2,7 L
3,0 L
3,3 L
3,6 L
3,9 L
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6.
Misturando-se 100 ml de uma solução 0,10 mol/L de cloreto de cálcio com 100 ml de uma
solução 0,20 mol/L de cloreto de estrôncio, as concentrações em mol/L dos íons cálcio,
estrôncio e cloreto, na solução resultante, serão corretamente representadas por:
a)
b)
c)
d)
e)
0,050 – 0,10 – 0,60
0,050 – 0,10 – 0,30
0,10 – 0,20 – 0,30
0,10 – 0,20 – 0,60
0,15 – 0,15 – 0,60
7.
(UFRGS) A adição de 90 mL de água destilada a 10 mL de uma solução contendo KCl e
MgCl2 em concentrações iguais a 1,0 mol/L e 0,50 mol/L, respectivamente, resulta em uma
mistura na qual:
a) A concentração de íon cloreto é de 1,5 mol/L.
b) A concentração de cátion magnésio e a de ânion cloreto são, respectivamente, de 0,050 mol/L e
de 0,20 mol/L.
c) A concentração de cátion potássio e a de ânion cloreto são iguais a 0,10 mol/L.
d) A concentração de cátion potássio e a de cátion magnésio são, respectivamente, de 0,90 mol/L
e de 0,45 mol/L.
e) A concentração de cátion magnésio, a de ânion cloreto e a de cátion potássio são iguais.
8. (FUVEST) Misturando-se soluções aquosas de nitrato de prata (AgNO3) e de cromato de
potássio (K2CrO4), forma-se um precipitado de cromato de prata (Ag2CrO4), de cor vermelhotijolo, em uma reação completa.
A solução sobrenadante pode se apresentar incolor ou amarela, dependendo de o excesso ser do
primeiro ou do segundo reagente. Na mistura de 20 mL de solução 0,1 mol/L de AgNO3 com
10 mL de solução 0,2 mol/L de K2CrO4, a quantidade em mol do sólido que se forma e a cor da
solução sobrenadante, ao final da reação, são, respectivamente:
a) 1 x 10–3 e amarela.
b) 1 x 10–3 e incolor.
c) 1 e amarela.
d) 2 x 10–3 e amarela.
e) 2 x 10–3 e incolor.
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9.
(UNESP) O etanotiol (CH3 CH2 —SH) é uma substância tóxica e tem um odor tão forte que
uma pessoa pode detectar 0,016 mol disperso em 5,0 x 1010 gramas de ar.
Sabendo-se que a densidade do ar é 1,25 g/L e supondo distribuição uniforme do etanotiol no
ar, a quantidade limite, em mol/L, que uma pessoa pode detectar é:
a)
b)
c)
d)
e)
1,6 x 10–2
2,0 x 10–11
2,5 x 10–11
4,0 x 10–13
1,0 x 10–23
10. (FGV-SP) O nível medicinalmente aceito de chumbo (massa atômica = 207) no sangue é de
200 μg . L–1. Isso é igual a aproximadamente:
a) 200 ppm (ppm = parte por milhão)
b) 200 ppb (ppb = parte por bilhão)
c) 200 mol L–1
d) 2 x 10–6 mol L–1
e) 2 μ mol L–1
11. (PUCCamp) Em uma titulação de solução de um ácido orgânico monocarboxílico, para atingir
o “ponto de equivalência”, utilizaram-se 25,0 mL de solução aquosa de soda cáustica (NaOH)
de concentração 0,20 mol/L, e 25,0 mL de solução aquosa do ácido orgânico. No ponto de
equivalência, a concentração, em mol/L, do monocarboxilato de sódio na solução final é
a) 2,0 x 10–3
b) 2,0 x 10–2
c) 2,0 x 10–1
d) 1,0 x 10–2
e) 1,0 x 10–1
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12. (UFMG) O rótulo de uma garrafa de vinagre indica que a concentração de ácido acético
(CH3COOH) é 42 g/L. A fim de verificar se a concentração da solução ácida corresponde à
indicada no rótulo, 10,00 mL da mesma solução foram titulados com hidróxido de sódio
0,100 mol/L, gastando-se 25,00 mL da base para a neutralização. Quatro grupos de estudantes
realizaram os cálculos de ambas as concentrações, a indicada no rótulo e a obtida através da
titulação. Os resultados encontrados pelos quatro grupos estão apresentados no quadro.
Ambas as concentrações foram calculadas corretamente pelo grupo em (massa molar
CH3COOH = 60 g/mol):
a)
b)
c)
d)
II.
IV.
I.
III.
13. (UFU) Soluções aquosas de HCl e de CH3COOH, ambos em concentração 0,1 mol/L,
apresentam [H+] livre iguais a 0,1 e 1,34 x 10–3 mol/L, respectivamente. Para a neutralização
completa de 10 mL das soluções de HCl e de CH3COOH com solução de NaOH 0,05 mol/L,
serão gastos, respectivamente,
a)
b)
c)
d)
20 mL e 0,268 mL.
20 mL e 20 mL.
10 mL e 1,07 mL.
5 mL e 0,268 mL.
14. (FEI-SP) A massa de NaOH que reage estequiometricamente com 100 mL de solução de HCl
de pH = 1 supondo o ácido totalmente dissociado é:
(Dados: massas molares: HCl = 36,5 g/mol; NaOH = 40 g/mol.)
a)
b)
c)
d)
e)
0,200 g
0,365 g
0,400 g
0,730 g
0,800 g
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15. (FUVEST-SP) Vinagre é uma solução aquosa contendo cerca de 6% em massa de ácido acético.
Para se determinar a concentração efetiva desse ácido em dado vinagre, pode-se fazer uma
titulação com solução-padrão de hidróxido de sódio. Suponha que para tal se use 10,0 mililitros
do vinagre e se disponha de uma bureta de 50 mililitros. Para se fazer essa determinação com
menor erro possível, a solução de NaOH de concentração (em mol/litro) mais apropriada é:
(Dado: massa molar do CH3COOH = 60 g/mol
densidade do vinagre = 1,0 g/mL.)
a)
b)
c)
d)
e)
0,100
0,150
0,400
4,00
10,0
16. (PUCCamp) A hidrólise do DNA libera, entre outros compostos, ácido fosfórico (H3PO4). A
quantidade desse ácido pode ser determinada por sua reação com NaOH, em água. Para isso,
gastaram-se 30 mL de solução aquosa 1,0 mol/L de NaOH. A quantidade de H3PO4 assim
determinada é igual a:
a)
b)
c)
d)
e)
0,01 mol
0,02 mol
0,03 mol
0,04 mol
0,05 mol
17. (FUVEST) Quando o composto LiOH é dissolvido em água, forma-se uma solução aquosa que
contém os íons Li+ (aq) e OH– (aq). Em um experimento, certo volume de solução aquosa
LiOH, à temperatura ambiente, foi adicionado a um béquer de massa 30 g, resultando na massa
total de 50,0 g. Evaporando a solução até a secura, a massa final (béquer + resíduo) resultou
igual a 31,0 g.
Nessa temperatura, a solubilidade de LiOH em água é cerca de 11 g por 100 g de solução.
Assim sendo, pode-se afirmar que, na solução da experiência descrita, a porcentagem, em
massa, de LiOH era de:
a)
b)
c)
d)
e)
5,0%, sendo a solução insaturada.
5,0%, sendo a solução saturada.
11%, sendo a solução insaturada.
11%, sendo a solução saturada.
20%, sendo a solução supersaturada.
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18. (PUC–SP) Adicionou-se 100 mL de solução de Hg(NO3)2 de concentração 0,40 mol/L a 100
mL de solução de Na2S de concentração 0,20 mol/L. Sabendo-se que a reação ocorre com a
formação de um sal totalmente solúvel (NaNO3) e um sal praticamente insolúvel (HgS), as
concentrações, em mol/L, dos íons Na+ e Hg2+ presentes na solução final são, respectivamente:
a)
b)
c)
d)
e)
0,1 mol/L e 0,2 mol/L
0,2 mol/L e 0,1 mol/L
0,4 mol/L e 0,2 mol/L
0,4 mol/L e 0,1 mol/L
0,2 mol/L e 0,4 mol/L
19. (FATEC-SP) A tabela abaixo mostra o resultado da análise de todos os íons presentes em 1 L
de uma solução aquosa, desprezando-se os íons H+ e OH– provenientes da água.
Com base nos dados apresentados e sabendo que toda solução é eletricamente neutra, podemos
afirmar que a concentração molar dos íons Mg2+ é:
a)
b)
c)
d)
e)
0,4
0,5
0,6
1,0
1,2
20. (FUVEST) Para determinar a composição de uma mistura sólida de carbonato de sódio e
hidróxido de sódio, esta mistura foi tratada com ácido clorídrico de concentração 0,50 mol/L.
Gastaram-se 500 mL dessa solução para obter, após ligeiro aquecimento, uma solução neutra.
No processo, houve liberação de gás carbônico que, após a secagem, apresentou o volume de
1,23 L, medido à temperatura de 25ºC e à pressão de 1,0 bar.
Logo, as quantidades, em mols, de carbonato de sódio e hidróxido de sódio, na mistura sólida,
eram, respectivamente:
(Dado: Volume molar do gás carbônico a 25ºC e 1 bar: 24,6 L/mol.)
a)
b)
c)
d)
e)
0,050 e 0,10
0,050 e 0,15
0,10 e 0,10
0,10 e 0,20
0,10 e 0,30
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GABARITO
01. A
05. C
09. D
13. A
17. A
02. D
06. B
10. B
14. C
18. B
03. C
07. B
11. C
15. C
19. C
04. E
08. A
12. D
16. A
20. B
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