QUÍMICA - 3o ANO
MÓDULO 22
SOLUÇÕES
ÁGUA + SAL
Coeficiente de
solubilidade
(g de soluto/100g
de água)
SAL
A
40
SAL
B
30
SAL
C
20
10
20
40
60
80
T(°C)
Como pode cair no enem
Devido ao seu alto teor de sais, a água do
mar é imprópria para o consumo humano e
para a maioria dos usos de água doce. No
entanto, para a indústria, a água do mar é
de grande interesse, uma vez que os sais
presentes podem servir de matérias primas
importantes para diversos processos. Nesse
contexto, devido a sua simplicidade e baixo
impacto ambiental, o método da precipitação
fracionada tem sido utilizado para a obtenção
dos sais presentes na água do mar.
Tabela 1: Solubilidade em água de alguns
compostos presentes na água do mar a 25°C.
Soluto
Brometo de sódio
Carbonato de cálcio
Fórmula
NaBr
CaCo3
Cloreto de sódio
NaCl
Cloreto de magnésio
MgCl2
Sulfato de magnésio
MgSO4
Sulfato de cálcio
CaSO4
Solubilidade
g/kg de H2O
3
1,20 . 10
1,30 . 10
2
3,60 . 10
-2
5,41 . 10
2
3,60 . 10
2
6,80 . 10
-1
(PITOMBO, L. R. M.; MARCONDES, M. E. R.; GEPEC.
Grupo de Pesquisa em educação em Química. Química e
Sobrevivência.Hidrosfera fonte de materiais. São Paulo:
EDUSP, 2005 [adaptado])
Suponha que uma indústria objetiva separar
determinados sais de uma amostra de água do
mar a 25°C, por meio da precipitação fracionada. Se essa amostra contiver somente sais
destacados na tabela, a seguinte ordem de
precipitação será verificada:
a) Carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto de sódio e sulfato de magnésio, cloreto
de magnésio e, por último, brometo de sódio.
b) Brometo de sódio, cloreto de magnésio,
cloreto de sódio e sulfato de magnésio, sulfato
de cálcio e, por último, carbonato de cálcio.
c) Cloreto de magnésio, sulfato de magnésio e
cloreto de sódio, sulfato de cálcio, carbonato de
cálcio e, por último, brometo de sódio.
d) Brometo de sódio, carbonato de cálcio,
sulfato de cálcio, cloreto de sódio e sulfato de
magnésio e, por último, cloreto de magnésio.
e) Cloreto de sódio, sulfato de magnésio,
carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto
de magnésio e, por último, brometo de sódio.
rFixação
o
solubilidade
,
o
(g soluto/ 100g H2O)
1) (UERJ) O gráfico abaixo, que mostra a variação da solubilidade do dicromato de potássio
na água em função da temperatura, foi apresentado em uma aula prática sobre misturas
e suas classificações.
60
30ºC
30ºC
30ºC
15 g K2Cr2O7
3,5 g K2Cr2O7
2 g K2Cr2O7
+
+
+
100 g H2O
20 g H2O
10 g H2O
70ºC
70ºC
70ºC
150 g K2Cr2O7
200 g K2Cr2O7
320 g K2Cr2O7
+
+
+
300 g H2O
500 g H2O
250 g H2O
Após a estabilização dessas misturas, o
número
de sistemas homogêneos e o número
20
de sistemas heterogêneos formados correspondem, respectivamente, a:
3070
a) 5 − 1
temperatura (°C)
b) 4 − 2
Em seguida, foram preparadas seis mistuc) 3 − 3
oras sob agitação enérgica, utilizando dicromato
de potássio sólido e água pura em diferentes d) 1 − 5
temperaturas, conforme o seguinte esquema:
e
Fixação
2) A 30°C, a solubilidade do nitrato de prata em água, é de 3000 g por quilograma de água.
Adiciona-se, a 30°C, 2000 g desse sal a 500 g de água, agita-se vigorosamente e depois filtrase. Qual a massa da solução saturada obtida?
a) 1000 g
b) 1500 g
c) 2000 g
d) 2500 g
e) 3000 g
Fixação
.(UFRJ)
O cultivo de espécies de soja geneticamente modificada (soja transgênica) é um assunto
em discussão em nosso país. Entre outros pontos polêmicos, destacam-se: o impacto ambiental, os efeitos de alimentos transgênicos nos seres humanos e os aspectos de dependência
tecnológica envolvidos.
A alteração do código genético da soja permite produzir sementes resistentes ao uso de
herbicidas utilizados no combate de ervas daninhas. Um dos herbicidas mais utilizados é o
chamado glifosato.
Glifosato
3) O glifosato é um sólido cuja solubilidade, em solução aquosa, é de 1,2 g/100ml a 25°C.
Determine a massa (em gramas) de glifosato que se precipita quando 0,1 mol deste composto é adicionado a um litro de água, a 25°C.
Fixação
solubilidade
4) (UERJ) Um laboratorista precisa preparar 1,1 kg de solução aquosa saturada de um sal de dissolução exotérmica, utilizando como soluto um dos três sais disponíveis em seu laboratório: X, Y e
Z. A temperatura final da solução deverá ser igual a 20 °C.
Observe as curvas de solubilidade dos sais, em gramas de soluto por 100 g de água:
Z
50
40
Y
30
20
10
0
X
10
20
30
40
temperatura (ºC)
A massa de soluto necessária, em gramas, para o preparo da solução equivale a:
a) 100
b) 110
c) 300
d) 330
Fixação
-5) Considere este gráfico:
solubilidade (g/100 g de água)
50
40
30
A
B
C
20
10
10 20 30 40 50 60 t(ºC)
As soluções indicadas pelos pontos A, B e C podem ser classificadas quanto à saturação,
respectivamente, como:
a) Insaturada, saturada com corpo de chão, supersaturada.
b) Saturada, insaturada, saturada com corpo de chão.
c) Saturada com corpo de chão, saturada, insaturada.
d) Supersaturada, insaturada, saturada.
e) Saturada com corpo de chão, supersaturada, insaturada.
Fixação
6) (UFGO) O gráfico a seguir representa a solubilidade de vários sais em função da temperatura,
expressa em gramas do soluto por 100 gramas de água.
gramas de sal/100 g H2O
CsCl
RbCl
LiCl
180
160
140
120
100
80
60
40
20
KCl
NaCl
Li2SO4
0
20
40
60
80 100
temperatura (ºC)
Sobre esse gráfico, é incorreto afirmar que:
a) a solubilidade dos sais aumenta com a elevação da temperatura na ordem: NaCl, KCl,
RbCl, CsCl.
b) com exceção do Li2SO4, a solubilidade de todos os sais aumenta com a elevação da temperatura.
c) a solubilização do KCl aumenta com o aumento da temperatura.
d) a 0 °C , o NaCl é menos solúvel que o KCl.
Proposto
1) Para resolver as duas perguntas seguintes, é necessário a tabela adiante reproduzida:
,
-
Temperatura (°C)
Solubilidade (gramas em
KNO3 / 100 gramas de H2O
0
13
10
18
20
30
30
46
40
64
50
85
60
108
70
135
80
169
90
205
100
246
a) Que massa de KNO3 pode ser dissolvida em 50 gramas de água a 40°C?
b) Calcule a percentagem, em massa de KNO3, numa solução saturada deste soluto a 30°C.
Proposto
2) (PUC) A tabela a seguir, mostra a solubilidade de vários sais, à temperatura ambiente,
em g/100 mL H2O:
AgNO3 (nitrato de prata): 260
Al2(SO4)3 (sulfato de alumínio): 160
NaCl (cloreto de sódio): 36
KNO3 (nitrato de potássio): 52
KBr (brometo de potássio): 64
Se 25 ml de uma solução saturada de um destes sais foram completamente evaporados e
o resíduo sólido pesou 13 g, o sal é:
a) AgNO3
b) Al2(SO4)3
c) NaCl
d) KNO3
e) KBr
Proposto
Massa de NaNO3 em
g/ 100g de H2O
3) Seis soluções aquosas de nitrato de sódio, NaNO3, numeradas de I a VI, foram preparadas,
em diferentes temperaturas, dissolvendo-se diferentes massas de NaNO3 em 100 g de água.
Em alguns casos, o NaNO3 não se dissolveu completamente.
Este gráfico representa a curva de solubilidade de NaNO3, em função da temperatura, e
seis pontos, que correspondem aos sistemas preparados:
150
100
III
I
II
VI
IV
V
50
0 20 40 60 80 100
A partir da análise do gráfico, é CORRETO afirmar que os dois sistemas em que há precipitado, são:
a) I e II
b) I e III
c) IV e V
d) V e VI
Proposto
P
4) (UFRRJ) Observe o gráfico a seguir e responda às questões que se seguem.
5
r
B
Solubilidade
(g/ 100g H O)
2
80
70
60
50
40
30
20
A
10
0
20 40 60 80 100 120 140
TºC
a) Qual a menor quantidade de água necessária para dissolver completamente, a 60°C, 120
p
g de B?
b) Qual a massa de A necessária para preparar, a 0°C, com 100 g de água, uma solução satu-I
I
rada (I) e outra solução insaturada (II)?
I
a
b
c
d
e
Proposto
Solubilidade
5) O gráfico a seguir, refere-se à solubilidade (em g/100 g de água) de determinado sal em diferentes temperaturas (em°C).
400
300
200
100
0 10 20 30 40
Temperatura
0 Se, a 40°C forem acrescentados 20,0 g do sal em 200 g de água, e deixada a mistura em repouso sob temperatura constante, obter-se-á:
-I) solução saturada
II) corpo de fundo
III) solução diluída
Dessas afirmações:
a) apenas I é correta;
b) apenas II é correta;
c) apenas III é correta;
d) I, II e III são corretas;
e) I, II e III são INCORRETAS.
6) (UFRJ) Industrialmente, a hidrólise de
resíduos celulósicos, visando à obtenção
de açúcares, é realizada pela ação do ácido
sulfúrico, em temperatura e pressão elevadas.
Após a hidrólise, a solução apresenta concentração de ácido sulfúrico igual a 49 g/L. Para
facilitar a purificação dos açúcares, a solução
deve ser neutralizada à temperatura de 50°C.
As seguintes substâncias foram disponibilizadas para a neutralização: óxido de cálcio (cal
virgem), solução aquosa de hidróxido de sódio
0,5 mol/L e solução aquosa de hidróxido de
amônio 0,5 mol/L.
É desejável que, após a neutralização,
a solução não tenha sofrido um aumento
significativo de volume e que não apresente
concentração elevada de íons. Baseado nas
curvas de solubilidade dadas a seguir, indique
qual é a substância mais adequada para ser
empregada na neutralização, justificando a
sua resposta. Escreva a equação da reação
correspondente. Considere que a solubilidade
dos diferentes sais na solução neutralizada
seja a mesma que em água.
Solubilidade (g/ 100g de água)
Proposto
120
100
80
60
40
20
0
0 20 40 60
80 100 120
Temperatura (°C)
∆(NH4)2SO4 □Na2SO4 ○CaSO4
Proposto
Glossário:
Solubilidade (g sal/ 100g água)
7) Industrialmente, o clorato de sódio é produzido
pela eletrólise da salmoura* aquecida, em uma
cuba eletrolítica, de tal maneira que o cloro formado no anodo se misture e reaja com o hidróxido
de sódio formado no catodo. A solução resultante
contém cloreto de sódio e clorato de sódio.
2NaCl(aq)+ 2H2O(l)→
→ Cl2(g)+ 2NaOH(aq)+ H2(g)
3Cl2(g)+ 6 NaOH(aq)→
→ 5NaCl(aq)+ NaClO3(aq) + 3H2O(l)
200
180
160
NaClO3
140
120
100
80
60
40
20
NaCl
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
• salmoura: solução aquosa saturada de cloreto de sódio
Ao final de uma eletrólise de salmoura, retiraramse da cuba eletrolítica, a 90 °C, 310 g de solução
aquosa saturada tanto de cloreto de sódio quanto
de clorato de sódio. Essa amostra foi resfriada a
25 °C, ocorrendo a separação de material sólido.
a) Quais as massas de cloreto de sódio e de clorato
de sódio presentes nos 310 g da amostra retirada
a 90°C? Explique.
b) No sólido formado pelo resfriamento da amostra
a 25 °C, qual o grau de pureza (% em massa) do
composto presente em maior quantidade?
c) A dissolução, em água, do clorato de sódio libera
ou absorve calor? Explique.
Proposto
8) (UFRRJ) A curva do gráfico a seguir mostra a solubilidade de um certo soluto em água.
Solubilidade
D
(g/ 100g)
C
A
B
Temperatura (ºC)
Responda às perguntas a seguir, justificando sua resposta.
a) Qual ou quais dos pontos do gráfico representam uma solução saturada homogênea?
b) Indique em que pontos do gráfico existem soluções saturadas heterogêneas.
c) Através do conceito de solução insaturada, aponte no gráfico o(s) ponto(s) onde esta situação ocorre.
d) Que procedimentos podem ser utilizados para precipitar (cristalizar) parte do soluto da solução
D, sem alterar as quantidades do solvente e do soluto da referida solução?