Química 2
Módulo 7: Cálculos Estequiométricos II
b) 3,4 atm.
c) 5,6 atm.
ATIVIDADE III
1.
(VUNESP) Estudos recentes indicam que as águas do
Aqüífero Guarani (um dos maiores reservatórios subterrâneos de água doce conhecido no planeta) estão sendo contaminadas. O teor de nitrogênio já atinge, em determinados
locais, valores acima do nível de tolerância do organismo
humano. Em adultos, o nitrogênio na forma de nitrito, atua
na produção de nitrosaminas e nitrosamidas, com elevado
poder cancerígeno. Considerando as equações químicas a
seguir:
–
+ H +(aq)
NO2(aq)
HNO2(aq)
e) 12,0 atm.
4. (UNIFESP/2010) Em uma aula de laboratório de química,
foram realizados três experimentos para o estudo da reação
entre zinco e ácido clorídrico. Em três tubos de ensaio
rotulados como I, II e III, foram colocados em cada um
5,0 x 10−3 mol (0,327g) de zinco e 4,0 mL de solução de
ácido clorídrico, nas concentrações indicadas na figura. Foi
anotado o tempo de reação até ocorrer o desaparecimento
completo de metal. A figura mostra o esquema dos
experimenttos, antes da adição do ácido no metal.
HCl 6 mol/L
HNO2(aq) + (CH3)2 NH(aq)
HCl 4 mol/L
HCl 6 mol/L
(produção do ácido nitroso no estômago)
(CH3)2 NNO(aq) + H2O(l)
(produção da nitrosamina)
I
Determine a massa da nitrosamina que pode ser produzida a
partir de um litro de água cujo teor em nitrito seja igual a 9,2
mg. Apresente seus cálculos
Massas molares, em g ⋅ mol –1:
a)
NO2– = 46 e (CH3)2 NNO = 74
b)
2.
(VUNESP) Um procedimento muito utilizado para eliminação de bactérias da água é a adição de cloro com produção de
hipoclorito. O cloro pode ser produzido pela eletrólise de
uma solução aquosa de íons cloreto, segundo a equação I:
–
–
I. 2 Cl (aq)
+ 2 H2O(l) → 2 OH(aq)
+ Cl 2(g) + H2(g)
Posteriormente, o Cl 2 pode reagir com as hidroxilas
produzindo o hipoclorito.
–
–
–
+ Cl 2(aq) → Cl (aq)
+ Cl O(aq)
+ H2O(l)
II. 2 OH(aq)
Calcule o volume de H2 produzido nas CNTP quando
ocorre o consumo de 117,0 gramas de NaCl (massa
molar = 58,5 g ⋅ mol –1) de acordo com a equação I, e
forneça a equação global que expressa a formação de
hipoclorito a partir da eletrólise da solução de cloreto.
3. (ITA/SP) Num garrafão de 3,5 L capacidade, contendo 1,5 L
de solução 1,0 molar de ácido sulfúrico, introduzem-se 32,7g
de aparas de zinco; fecha-se rapidamente com rolha de
borracha. Supondo que a temperatura do ambiente onde essa
perigosa experiência está sendo feita seja de 20ºC, o
incremento máximo de pressão interna (∆P) do frasco será
de:
Dado: Zn = 65,4u
a) 0,41 atm.
d) 6,0 atm.
II
III
Qual experimento deve ter ocorrido com menor tempo de
reação? Justifique.
Determine o volume da solução inicial de HCl que está
em excesso no experimento III. Apresente os cálculos
efetuados.
5. (FEI/SP) Num cilindro cuja capacidade é 10 litros, estão confinados 160g de monóxido de carbono e 64g de oxigênio. Qual
seria a pressão da mistura a 27ºC, após a sua combustão?
6.
(ENEM/2014) A produção de aço envolve o aquecimento do
minério de ferro, junto com carvão (carbono) e ar atmosférico em uma série de reações de oxidorredução. O produto é
chamado de ferro-gusa e contém cerca de 3,3% de carbono.
Uma forma de eliminar o excesso de carbono é a oxidação a
partir do aquecimento do ferro-gusa com gás oxigênio puro.
Os dois principais produtos formados são aço doce (liga de
ferro com teor de 0,3% de carbono restante) e gás carbônico.
As massas molares aproximadas dos elementos carbono e
oxigênio são, respectivamente, 12g/mol e 16g/mol.
L.E.E. J. D. Química inorgânica não tão concisa.
São Paulo: Edgard Blacher, 1999 (adaptado).
Considerando que um forno foi alimentado com 2,5 toneladas de ferro-gusa, a massa de gás carbônico formada, em
quilogramas, na produção de aço doce, é mais próxima de
a) 28
d) 275
b) 75
e) 303
c) 175
13
3ª Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
7.
8.
(UNICAMP/2013) Na reciclagem de embalagens de alumínio, usam-se apenas 5% da energia despendida na sua fabricação a partir do minério de bauxita. No entanto, não se deve
esquecer a enorme quantidade de energia envolvida nessa
fabricação (3,6 x 106 joules por latinha), além do fato de que
a bauxita contém (em média) 55% de óxido de alumínio
(alumina) e 45% de resíduos sólidos.
a) Considerando que em 2010 o Brasil produziu 32 x 106
toneladas de alumínio metálico a partir da bauxita, calcule quantas toneladas de resíduos sólidos foram geradas nesse período por essa atividade.
b) Calcule o número de banhos que poderiam ser tomados
com a energia necessárias para produzir apenas uma
latinha de alumínio, estimando em 10 minutos o tempo
de duração do banho, em um chuveiro cuja potência é
de 3.000 W. Dado: W = J s–1.
(VUNESP) Hidreto de lítio pode ser preparado segundo a
reação expressa pela equação química:
2 Li(s) + H2(g) → 2 LiH(s)
Admitindo que o volume de hidrogênio é medido nas Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP), calcule:
a) a massa de hidreto de lítio que pode ser produzida na
reação de 13,8 g de lítio com 11,2 L de hidrogênio;
b) o rendimento (em porcentagem) da reação se, com as
quantidades de reagentes acima indicadas, ocorrer a formação de 6,32 g de LiH.
Volume molar dos gases (CNTP): 22,4 L/mol
Massas molares (g/mol): Li (6,90); H (1,00)
9. (VUNESP/UFTM/2011) O calcário é um mineral rico em carbonato de cálcio. Quando aquecido, ele se decompõe em óxido
de cálcio e gás carbônico. Pode ser empregado na forma de cal
virgem na agricultura, para correção do pH do solo, e também
na produção de cimento Portland, de ferro-gusa e de vidros.
a) Compare os óxidos formados na decomposição térmica
do calcário, quanto ao caráter da ligação do oxigênio.
b) Uma amostra de 100 g de calcário, contendo como impureza dióxido de silício, foi aquecida até 600 °C e mantida
nessa temperatura até que sua massa permanecesse constante. Após o resfriamento, a massa do resíduo sólido
restante foi de 64,8 g. Forneça, apresentando os cálculos,
a massa de carbonato de cálcio na amostra.
10. (UERJ/2011) A irradiação de micro-ondas vem sendo utilizada como fonte de energia para determinadas reações químicas,
em substituição à chama de gás convencional.
Em um
laboratório, foram realizadas dois experimentos envolvendo a
reação de oxidação do metilbenzeno com KMnO4 em excesso.
A fonte de energia de cada um, no entanto, era distinta: irradiação de micro-ondas e chama de gás convencional.
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3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
Observe, no gráfico abaixo, a variação de concentração de
metilbenzeno ao longo do tempo para os experimentos:
Observe, agora, a equação química que representa esses experimentos:
Para o experimento que proporcionou a maior taxa de reação
química, determine a velocidade média de formação de produto, nos quatro minutos iniciais, em g ⋅ L –1 ⋅ min–1.
Em seguida, calcule o rendimento da reação.
11. (FUVEST) Os comprimidos de um certo anti-ácido efervescente contêm ácido acetilsalicílico, ácido cítrico e determinada quantidade de bicarbonato de sódio, que não é totalmente
consumida pelos outros componentes, quando o comprimido é dissolvido em água. Para determinar a porcentagem em
massa do bicarbonato de sódio (NaHCO3) nesses comprimidos, foram preparadas 7 soluções de vinagre, com mesmo
volume, porém de concentrações crescentes. Em um primeiro
experimento, determinou-se a massa de um certo volume de
água e de um comprimido do anti-ácido. A seguir, adicionouse o comprimido à água, agitou-se e, após cessar a liberação
de gás, fez-se nova pesagem. Procedimento análogo foi repetido para cada uma das 7 soluções. Os resultados desses 8
experimentos estão no gráfico a seguir.
Dados: massa do comprimido = 3,0 g
massas molares (g/mol): dióxido de carbono = 44
bicarbonato de sódio = 84
vinagre = solução aquosa diluída de ácido acético
Considerando desprezível a solubilidade do gás na água e nas
soluções utilizadas, a porcentagem em massa de bicarbonato
de sódio nos comprimidos de anti-ácido é, aproximadamente,
12. (ITA/SP) 1,31 g de uma mistura de limalhas de cobre e zinco
reagiu com excesso de solução de ácido clorídrico, numa aparelhagem adequada, produzindo gás hidrogênio. Este gás, depois
de seco, ocupou um volume de 269mL sob pressão de 0,90
atm e a 300 K (que corresponde a 1,10 ⋅ 273K). A fração de
massa do zinco nesta mistura é:
Dados: Zn = 65,5u e Cu = 63,5u
a) 0,13.
d) 0,75.
b) 0,25.
e) 1,00.
c) 0,50
13. (UF/PI) Uma liga de Zn-Cu (latão), pesando 20g, é tratada
com HCl suficiente, obtendo-se 4,48 L de hidrogênio, medidos nas condições normais de temperatura e pressão (considere o volume molar nas CNTP de 22,4 L). A composição
centesimal dessa liga metálica é:
Dados: Zn = 65u e Cu = 63u
a) 65% de zinco e 35% de cobre.
b) 35% de zinco e 65% de cobre.
c) 13% de zinco e 87% de cobre.
d) 87% de zinco e 13% de cobre.
e) 50% de zinco e 50% de cobre.
17. Uma liga metálica constituída de 15 g de zinco e 15,8 g de Cu
foi mergulhada em 20 cm3 de solução aquosa de ácido sulfúrico a 70% em massa, e densidade 1,4/cm3.
Massas Molares em g ⋅ mol–1: Zn = 65; Cu = 63; H = 1;
S = 32 e O = 16. Responda:
a) Verifique se existe reagente em excesso; se existir, indique
qual é esse reagente e a massa em excesso do mesmo
(considere 100% de rendimento).
b) Determine a percentagem de cobre na mistura sólida final, após a evaporação de todo o líquido restante (considere 100% de rendimento).
c) Qual seria a massa de sal obtida, se o rendimento do processo fosse de 80%?
d) Qual seria o volume de H2(g) produzido, medidos a 27°C
e 1 atm, se o rendimento do processo fosse de 90%?
14. (PUC/SP) Deseja-se obter hidrogênio suficiente para que, ao
ser colocado em um balão de 2,46L, aí exerça a pressão de
1 atm a 27°C. Para tanto dispõe-se de 1,8g de Zn, 1,8g de Al
e um litro de solução de ácido sulfúrico 1 molar.
Dados: Zn = 65u; Al = 27u
a) Calcule o número de mols de H2 que foi necessário.
b) Equacione a reação entre zinco e ácido sulfúrico.
c) Equacione a reação entre alumínio e ácido sulfúrico.
d) Verifique qual dos dois metais, nas quantidades disponíveis fornecerá hidrogênio suficiente.
15. Uma mistura de 200g de KClO3 e NaCl foi aquecida a uma
determinada temperatura, e ocorreu a produção de 14,76 L de
O2(g), medidos a 27°C e 1atm. Pede-se:
(Massas Molares em g ⋅ mol –1: K = 39; Cl = 35,5; O = 16
a) Determine a percentagem de KClO3 na mistura sólida
inicial.
b) Determine o percentual de NaCl na mistura sólida residual.
16. Aquecendo 400 gramas de CaCO3 num recipiente fechado, de
capacidade volumétrica igual a 10 litros, certa quantidade de
CaCO3 se decompõe, originando 276,8 gramas de resíduo sólido. Pede-se:
(Massas Molares em g ⋅ mol–1: Ca = 40; C = 12 e O = 16)
a) Calcule o rendimento da reação de decomposição do
CaCO3.
b) Desprezando-se o volume dos sólidos presentes no recipiente, calcule o incremento de pressão interna nesse recipiente, na temperatura de 27°C.
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3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
ANOTAÇÕES:
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3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
QUÍMICA 2 - MÓDULO 7 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS
O R I E N TA Ç Õ E S DE ESTUDO
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CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS II
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ESTEQUIOMETRIA AVANÇADA
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•
Excesso de Reagente
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Atividade III – Exercícios 3 até 5 e 14
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Processo em duas ou mais etapas
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Atividade III – Exercícios 1 e 2
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Grau de Pureza
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•
•
Atividade III – Exercícios 06, 07, 09, 11, 12, 13, 15
•
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Rendimento
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Atividade III – Exercícios 08, 10, 16
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3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
QUÍMICA 2 - MÓDULO 7 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS
GABARITOS
QUÍMICA 2 - MÓDULO 7
1. NO–2(aq) + H+(aq)
ATIVIDADE III
HNO2(aq)
HNO2(aq) + (CH3)2 NH(aq)
NO–2(aq) + H+(aq) + (CH3)2 NH(aq)
(CH3)2 NNO(aq) + H2O(l)
1 mol
 46 g

 9,2 mg
74 g
58,5 g NaCl
1 mol
117 g NaCl
n⇒
n = 2 mol de NaCl
Quantidade em mol de Cl – :
1 mol
1 mol
x⇒
2 mols
x = 2 mols de Cl –
Volume de H2(g) produzido:
–
2 Cl (aq)
+ 2 H2O(l) → 2 OH –(aq) + Cl 2(g)
2 mols
⇓
2 mol
1 mol
⇓
22,4 L ⇒
VH = 22,4 L
2
A equação global pedida será (I + II)
OH –(aq)
+ Cl 2(g) + H2(g)
+
–
Cl (aq) + H2O(l) → Cl O(aq)
+ H2(g)
3. Alternativa D
4. a) O experimento II ocorreu em menor tempo, visto que foram utilizados
HCl 6mol/L (maior concnetração) e zinco metálico, de acordo com a
ilustração, com maior superfície de contato.
b) A equação química que representa a reação é:
→
H2(g) +
ZnCl2(aq)
2mols
5 . 10−3mols
Massa Molar do Al2O3 = 2 ⋅ 27g ⋅ mol–1 + 3 ⋅ 16g ⋅ mol–1 = 102g ⋅ mol–1
102g de Al2O3
54g de Al
55 ⋅ 54
g
⇒x=
55g de Al2O3
x
102
x = 29,12g de Al
Cálculo da massa de resíduos:
29,12g de Al
45g de resíduos
32 ⋅ 106t de Al
45 ⋅ 32 ⋅ 106
29,12
y
t = 49,45 ⋅ 106t resíduos
y = 5,0 ⋅ 107 t de resíduos
b) Cálculo da energia gasta em um banho:
1s
3000J
⇒ x = 1,8 ⋅ 106J
x
10 ⋅ 60s
Cálculo da quantidade de banhos a serem tomados considerando a
energia para produzir uma latinha nova de alumínio:
–
2HCl(aq)
7. Resolução
a) Considere a proporção:
y=
–
–
2 OH –(aq) + Cl 2(g) → Cl (aq)
+ Cl O(aq)
+ H2O(l)
+
y = 7,3 kg de C
55g de Al2O3
100g de bauxita 45g de resíduos
Cálculo da massa de alumínio para 100g de bauxita:
Na+ + Cl –
NaC l
1mol
99,7%
0,3%
z = 275,73 kg de CO2
2. Quantidade em mol de NaCl consumido:
Zn(s)
2417,5 kg de Fe
→
x = 14,8 mg
2 Cl (aq) + 2 H2O(l) → 2
Aço doce
2417,5 kg
y
100%
3,3%
Carbono retirado: m = (82,5 – 7,3) kg = 75,2 kg
C + O2
CO2
12 kg
44 g
75,2 kg
z
x
–
∴
x = 82,5 kg de C
(CH3)2 NNO(aq) + H2O(l)
+
1 mol
6. Alternativa D
Resolução
2500 kg de ferro gusa
x
n
n = 10− 2 mols de HCl gastos para reagir com todo o zinco.
O volume de solução de HCl 4 mol/L que contém essa quantidade de HCl
é:
1 banho
1,8 ⋅ 106J
y
3,6 ⋅ 106J
8. a)
⇒ y = 2 banhos
7,9 g
b) 80%
9. a) O óxido de cálcio o caráter da ligação do oxigênio é iônico e no gás
carbônico o caráter da ligação do oxigênio é covalente.
b) Cálculo da massa de gás carbônico produzida na decomposição de
100 g de calcário.
mCO = mcalcário – mresíduo
2
m = 100 g ⋅ 64,8 g → m = 35,2 g de CO2.
CaCO3 → CaO + CO2
∆
100 g de CaCO3 ——— 44 g de CO2
x ——— 35,2 de CO2
−3
V = 2,5 . 10 L = 2,5mL
Ou seja, dos 4mL usados no experimento, 2,5mL já forneceriam a
quantidade de HCl para reagir com todo o zinco. Sendo assim, temos:
V(excesso) = 4mL − 2,5mL
V(excesso) = 1,5mL
x = 80 g de CaCO3
10. Consumo de reagente: 2,0 – 1,2 = 0,8 mol⋅⋅ L–1
Produto formado: 0,8 mol⋅⋅ L–1
Massa molar do produto: 12 × 7 + 6 × 1 + 16 × 2 = 122 g⋅⋅ mol –1
Velocidade média de formação de produto:
5. 14,06 atm
0,8 mol⋅⋅ L–1 ×
122 g⋅⋅ mol –1
4 min
= 24,4 g⋅⋅ L–1 ⋅ min–1
Cálculo do rendimento:
2,0 mol⋅⋅ L–1 → 100%
0,8 mol⋅⋅ L–1 → X% ⇒ X = 40%
18
3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
QUÍMICA 2 - MÓDULO 7 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS
11. Alternativa C
ANOTAÇÕES:
12. Alternativa C
....................................................................................................................
13. Alternativa A
....................................................................................................................
14. a) 0,1 mol
....................................................................................................................
b) Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
c) 2Al + 3H2SO4 → 1Al2(SO4)3 + 3H2
d) A l
15. a) 24,5%
b) 83,52%
16. a) 70%
b) 6,89 atm
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
....................................................................................................................
17. a) 2 g de Zn
....................................................................................................................
b) 31,6%
....................................................................................................................
c) 25,76 g
....................................................................................................................
d) 4,43 L
....................................................................................................................
....................................................................................................................
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19
3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
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3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
Química 2
Módulo 8: Titulometria
ATIVIDADE III
função dos volumes de ácido e base empregados:
1. (UFC-CE) Em um balão volumétrico, foram colocados 6 g de
hidróxido de sódio impuro e água destilada até completar um
volume de 250 mL. Para a neutralização completa de 50 mL
desta solução, foram necessários 60 mL de H 2SO 4 0,1
mol ⋅ L –1. Sabendo que as impurezas existentes são inertes na
presença de H2SO4, o percentual de pureza do hidróxido de
sódio utilizado é igual a:
a)
10.
d)
60.
b)
20.
e)
80.
c)
40.
2. (UNESP/2010) Um analista químico de uma indústria de condimentos analisa o vinagre produzido por meio de titulação
volumétrica, utilizando solução padrão de hidróxido de sódio
tendo fenolftaleína como indicador. Sabendo-se que são utilizados 25 mL de vinagre em cada análise – vinagre é uma solução contendo 4,8% (m/v) de ácido etanóico –, que a concentração do titulante é igual 1,0 mol L–1, que são realizadas três
análises por lote e que são analisados quatro lotes por dia,
calcule a quantidade média, em gramas, de hidróxido de sódio
consumida para a realização das 264 análises feitas por esse
analista em um mês de trabalho. Apresente seus cálculos.
Dados: Massas molares (g mol –1):
H = 1,0; C = 12,0; O = 16,0; Na = 23,0.
3. (UFF-RJ) Cerca de 10,0 mL de ácido clorídrico concentrado
foram transferidos para um recipiente com capacidade de 1,0
L. Completou-se o volume do recipiente com água destilada.
Quando essa solução foi utilizada para titular uma amostra de
carbonato de sódio puro de massa 0,3054 g, gastou-se 35,09
Tubo Volume de
HCl(aq)
(mL)
Volume
H2O
(mL)
Volume de
NaOH(aq)
(mL)
Temperatura máxima (°C)
50
50
0
23,0
2`
50
45
5
24,4
3
50
40
10
25,8
reação;
4
50
35
15
27,2
informar por meio de cálculos a molaridade da solução do
5
50
30
20
28,6
6
50
25
25
30,0
7
50
20
30
30,0
8
50
15
35
30,0
foi dito acima, pede-se:
b)
5. (FUVEST/2012) Um aluno efetuou um experimento para avaliar o calor envolvido na reação de um ácido com uma base.
Para isso, tomou 8 tubos de ensaio e a cada um deles adicionou
50 mL de uma mesma solução aquosa de HCl e diferentes
volumes de água. Em seguida, acondicionou esses tubos em
uma caixa de isopor, para minimizar trocas de calor com o
ambiente. A cada um desses tubos, foram adaptados uma rolha
e um termômetro para medir a temperatura máxima atingida
pela respectiva solução, após o acréscimo rápido de volumes
diferentes de uma mesma solução aquosa de NaOH. O volume
final da mistura, em cada tubo, foi sempre 100 mL. Os resultados do experimento são apresentados na tabela.
1
mL para a sua completa neutralização. Tendo em vista o que
a)
Partindo desses dados, pode-se concluir que o valor de x é:
a) 1.
d) 4.
b) 2.
e) 5.
c) 3.
Obs.: Nesse experimento, o calor envolvido na dissociação
do ácido e o calor de diluição podem ser considerados
desprezíveis.
escrever a equação química balanceada representativa da
HCl.
4. (FUVEST) Em um experimento, para determinar o número x
de grupos carboxílicos na molécula de um ácido carboxílico,
volumes de soluções aquosas desse ácido e de hidróxido de
sódio, de mesma concentração, em mol L–1, à mesma temperatura, foram misturados de tal forma que o volume final fosse
sempre 60 mL. Em cada caso, houve liberação de calor. No
gráfico abaixo, estão as variações de temperatura (∆T) em
a)
Construa um gráfico, no quadriculado apresentado na página de resposta, que mostra como a temperatura máxima
varia em função do volume de solução aquosa de NaOH
acrescentado.
21
3ª Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
solução foi deixada ao ar durante vários dias, formando um
precipitado branco. Esse precipitado foi separado por filtração, obtendo-se uma solução límpida (solução B). O técnico
transferiu 25 mL da solução B para um erlenmeyer e titulou-a
com solução de HCl de concentração 0,1 mol/L, gastando 75
mLdessa solução.
Admitindo-se que, durante a exposição do restante da solução
A ao ar, não tenha ocorrido evaporação da água, considere as
afirmativas a seguir.
Dados: Massas molares (g/mol): H = 1;
C = 12; O = 16; Ba = 137
b)
c)
A reação do ácido com a base libera ou absorve calor?
Justifique sua resposta, considerando os dados da tabela.
Calcule a concentração, em mol L–1, da solução aquosa de
HCl, sabendo que a concentração da solução aquosa de
NaOH utilizada era 2,0 mol L–1.
6. (FUVEST/2010) Determinou-se o número de moléculas de
água de hidratação (x) por molécula de ác. oxálico hidratado
(H2C2O4 ⋅ xH2 O), que é um ácido dicarboxílico. Para isso,
foram preparados 250 mL de uma solução aquosa, contendo
5,04 g de ácido oxálico hidratado. Em seguida, 25,0 mL dessa
solução foram neutralizados com 16,0 mL de uma solução de
hidróxido de sódio, de concentração 0,500 mol/L.
a) Calcule a concentração, em mol/L, da solução aquosa de
ácido oxálico.
b) Calcule o valor de x.
Dados: Massas molares (g/mol)
H = 1; C = 12; O = 16.
7. (IME-RJ) Uma massa x de CaCO3 reagiu com 50 mL de HCl
0,20 M aquoso, sendo o meio reacional, posteriormente, neutralizado com 12 mL de NaOH aquoso. Sabe-se que 20 mL
desta solução foram titulados com 25 mL do HCl 0,20 M. A
massa x de CaCO3 é:
Dados: Massas atômicas Ca = 40 u.m.a.;
C = 12 u.m.a.; O = 16 u.m.a.)
a)
b)
c)
0,07 g.
0,35 g.
0,70 g.
d)
e)
3,50 g.
7,00 g.
8. (UEL/PR) O técnico de um laboratório de química preparou 1
L de solução de Ba(OH)2 (solução A). Em seguida, o técnico
transferiu 25 mL da solução A para um erlenmeyer e titulou-a
com solução de HCl de concentração 0,1 mol/L, verificando
que foram consumidos 100 mL dessa solução. O restante da
22
3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
I.
II.
III.
IV.
V.
A concentração da solução A é 0,20 mol/L.
A concentração da solução A é 0,40 mol/L.
A concentração da solução B é 0,15 mol/L.
A concentração da solução B é 0,30 mol/L.
O precipitado formado é BaCO3.
Estão corretas apenas as afirmativas:
a)
b)
c)
I e III.
I e IV.
II e IV.
d)
e)
I, III e V.
II, IV e V.
9. (UFPR) 10,00 mL de uma solução de (NH4)2SO4 foram tratados com excesso de NaOH. O gás NH3 liberado foi absorvido
em 50,00 mL de uma solução 0,10 mol ⋅ L–1 de HCl. O HCl
que sobrou foi neutralizado por 21,50 mL de uma solução
0,10 mol ⋅ L–1 de NaOH. Qual a concentração da solução de
(NH4)2SO4 em mol ⋅ L–1?
a)
0,28.
d)
0,42.
b)
0,14.
e)
0,50.
c)
0,32.
QUÍMICA 2 - MÓDULO 8 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS
O R I E N TA Ç Õ E S DE ESTUDO
TITULOMETRIA
Atividade III – Exercícios 01 até 09
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3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
QUÍMICA 2 - MÓDULO 8 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS
5. a) De acordo com a tabela fornecida, teremos um aumento da temperatura do tubo 1 ao tubo 6. A partir do tubo 6, a temperatura
permanece constante.
GABARITOS
QUÍMICA 2 - MÓDULO 8
1. n
H2SO4
=
ATIVIDADE III
0,060 L ⋅ 0,1 mol
1L
∴n
H2SO4
= 0,006 mol → Alternativa
Pela estequiometria da reação H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O,
tem-se que:
NNaOH =
0,006 mol H2SO4 ⋅ 2 mol NaOH
∴ nNaOH = 0,012 mol
1 mol H2SO4
em 50 mL de solução.
Para 250 mL, tem-se que nNAOH = 0,060 mol.
Assim, a massa do NaOH puro (mNaOH) é igual a:
MNaOH = nNaOH ⋅ MNNaOH ∴ mNaOH = 0,060 mol ⋅ 40 g ⋅ mol –1
∴ mNaOH = 2,4 g
Percentualmente, tem-se que: % NaOHpuro = 2,4 g
6,0 g
∴ %NaOH = 40%.
⋅ 100
2.
Cálculo da massa de ácido etanóico
existente em 25 mL de vinagre:
4,8% (m/V) → existem 4,8 g de
ácido etanóico em 100 mL de vinagre:
4,8 g ---------------------- 100 mL
x ---------------------- 25 mL
x = 1,2 g de ácido etanóico
Cálculo da massa NaOH gasta em
cada titulação:
A equação da reação de neutralização que ocorre é:
H3CCOOH + NaOH → H3CCOO– Na+ + H2O
1 mol
1 mol
↓
↓
60,0 g ---------------------- 40,0 g
1,2 g ---------------------- y
y = 0,8 g de NaOH
Cálculo da massa de NaOH gasta em 264 análises:
1 análise ---------------------- 0,8 g de NaOH
264 análises ---------------------- z
z = 211,2 g de NaOH
3. a) Na2CO3 + 2 HCl → 2 NaCl + CO2 + H2O
b) 2 HCl: NaCO3
2 ⋅ 36,5 g/mol ————— 106,0 g/mol
x ————— 0,3054 g
x = 0,2103 g HCl
M ————— 1,0 L ——————— 36,5 g de HCl
y ————— 0,03509 L ————— 0,2103 g
y = 0,1642 M
b) No tubo 1, a temperatura é de 23 °C, contendo 50 mL de solução de
HCl e 50 mL de H2O. No tubo 2, a temperatura é de 24,4 °C,
contendo 50 mL de solução de HCl, 45 mL de H2O e 5 mL de
solução de NaOH. Isso mostra que a reação de neutralização entre
HCl e NaOH liberou calor, pois a temperatura do sistema aumentou.
c) No tubo 6, temos a maior temperatura registrada, indicando que os
reagentes HCl e NaOH reagiram estequiometricamente, isto é, não
houve excesso de reagentes. A equação química do processo é:
NaOH + HCl → NaCl + H2O + calor
1 mol
1 mol
Concluímos que: nNaOH = nHCl
Cálculo da quantidade de matéria (em mol) de NaOH:
nNaOH
M=
V
nNaOH
2 mol ⋅ L–1 =
25 ⋅ 10 –3 L
nNaOH = 50 ⋅ 10 –3 mol
Cálculo da concentração da solução de HCl:
M=
M=
n
V
50 ⋅ 10 –3 mol
50 ⋅ 10 –3 L
M = 1 mol ⋅ L –1
6. a) A proporção em mols do ácido da base é 1 : 2.
H2C2O4 + 2 NaOH → Na2C2O4 + 2 H2O
ácido ---------------------- base
1 mol ---------------------- 2 mol
Cálculo da quantidade de matéria de NaOH:
n
n
M=
∴ 0,500 mol/L =
V
16,0 ⋅ 10–3 L
n = 0,008 mol
Cálculo da quantidade de matéria do ácido oxálico:
ácido ---------------------- base
1 mol ---------------------- 2 mol
0,004 mol ---------------------- 0,008 mol
M=
4. Alternativa C
b) M =
n
∴M=
V
4 ⋅ 10–3 mol
25 ⋅ 10–3 L
∴ M = 0,16 mol/L
5,04 g
n
m
∴M=
∴ 0,16 mol/L =
V
M⋅V
M ⋅ 0,250 L
M = 126 g/mol
H2C2O4 ⋅ xH2O
126 g/mol = (2 + 2 ⋅ 12 + 4 ⋅ 16) g/mol + x ⋅ 18 g/mol
126 g/mol = 90 g/mol + x ⋅ 18 g/mol
36 = x ⋅ 18
x=2
fórmula: H2C2O4 ⋅ 2 H2O
24
3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
QUÍMICA 2 - MÓDULO 8 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS
7. Alternativa B
ANOTAÇÕES:
LETRA D: nNaOH(excesso) = 1 ⋅ 10 –3 – 1 ⋅ 10 –4 = 9 ⋅ 10 –4
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Molariadade = 9 ⋅ 10 – 4 ÷ 2 ⋅ 10 –2 = 0,045 mols/L
....................................................................................................................
LETRA B: nNaOH = 0,1 mol/L + 0,045 mols/L = 0,145 mols/L
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8. Alternativa D
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9. Alternativa B
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3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
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3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular