QUÍMICA - 2o ANO MÓDULO 08 SOLUÇÕES E PROPRIEDADES COLIGATIVAS EXERCÍCIOS F 1) (PUC) Observe o gráfico a seguir. 2 a s solubilidade (g soluto/100g água) Fixação 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 20 CS2SO4 s NaCℓO3 a b K2Cro4 30 40 50 temperatura (°C) 60 70 A quantidade de clorato de sódio capaz de atingir a saturação em 500 g de água na temperatura de 60°C, em grama, é aproximadamente igual a: a) 70 b) 140 c) 210 d) 480 e) 700 Fixação 2) (UERJ) Um medicamento, para ser administrado a um paciente, deve ser preparado como uma solução aquosa de concentração igual a 5%, em massa, de soluto. Dispondo-se do mesmo medicamento em uma solução duas vezes mais concentrada, esta deve ser diluída com água, até atingir o percentual desejado. As massas de água na solução mais concentrada, e naquela obtida após a diluição, apresentam a seguinte razão: a) 5/7 b) 5/9 - c) 9/19 d) 7/15 Fixação F 3) (UERJ) Um fertilizante de larga utilização é o nitrato de amônio, de fórmula NH4NO3. Para uma determi-4 nada cultura, o fabricante recomenda a aplicação de 1 L de solução de nitrato de amônio de concentração 0,5 mol.L-1 por m2 de plantação. d A figura abaixo indica as dimensões do terreno que o agricultor utilizará para o plantio. c 60 m 50 m a b c 90 m A massa de nitrato de amônio, em quilogramas, que o agricultor deverá empregar para fertilizar sua cultura, de acordo com a recomendação do fabricante, é igual a: a) 120 c) 180 b) 150 d) 200 Fixação 4) (UFF) Considere uma solução de HCl que apresenta as seguintes propriedades: densidade = 1,19 g x mL–1 concentração = 37,00% em peso Para esta solução, determine: a) o volume que contém 5,0 g de HCl; b) a molaridade; c) qual seria, aproximadamente, o volume necessário para preparar 500,0 ml de solução 0,50 M. Fixação 5) (CEFET) O cloro pode atuar como bactericida quando dissolvido em água na concentração de 0,2 ppm. Essa concen-tração equivale a: a) 2 x 10-1 g x L-1 d) 2 x 10-7 g x L-1 -4 -1 b) 2 x 10 g x L e) 2 x 10-8 g x L-1 -6 -1 c) 2 x 10 g x L Fixação 6) (UECE) A concentração em quantidade de matéria (molaridade) e a fração em quantidade de matéria (fração molar) do soluto de uma solução de hidróxido de sódio cujo título é 40% e cuja densidade absoluta é 1,8 g/ml são, respectivamente, em valores aproximados: a) 9,0 mol/L e 0,23 c) 18,0 mol/L e 0,23 b) 9,0 mol/L e 0,36 d) 18,0 mol/L e 0,36 Fixação F 7) (UERJ) Para evitar a proliferação do mosquito causador da dengue, recomenda-se colocar, nos pratos8 das plantas, uma pequena quantidade de água sanitária de uso doméstico. Esse produto consiste emd uma solução aquosa diluída de hipoclorito de sódio, cuja concentração adequada, para essa finalidade,e é igual a 0,1 mol/L. a Para o preparo de 500 ml da solução a ser colocada nos pratos, a massa de hipoclorito de sódioa necessária é, em gramas, aproximadamente igual a: b a) 3,7 c) 5,3 c b) 4,5 d) 6,1 Fixação 8) (PUC) O fluoreto de sódio é um dos componentes dos cremes dentais, pois inibe a desmineralização dos dentes, tornando-os menos sensíveis às cáries. Um determinado dentista recomendou a um paciente que fizesse bochechamento diário com solução 0,1% (m/v) de fluoreto de sódio. A solução sugerida apresenta uma concentração, em mol/L, de aproximadamente: a) 0,02 d) 0,050 b) 0,024 e) 0,100 c) 0,043 Fixação 9) (UNIRIO) Uma das formas de monitoramento da água de caldeiras de indústrias, responsável pelo fornecimento de energia, é a medição do teor de íons cloreto (Cℓ -). Um método de análise de cloreto é a adição à água de caldeira de uma solução de nitrato de prata (AgNO3), segundo a equação: Cℓ−(aq) + AgNO3(aq) → AgCℓ(s) + NO3−(aq) A análise de 10,0 ml de água de caldeira, contendo Cℓ−, com solução aquosa de AgNO3, formou um precipitado de 0,287 g de AgCℓ. A concentração molar de Cℓ− presente na amostra de água de caldeira é igual a: (Cℓ =35,5; Ag=108) a) 2 d) 0,002 b) 0,2 e) 0,0002 c) 0,02 Fixação -10) (ENEM) 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 do esôfago, provocada pelo desbalanceamento do pH estomacal (excesso de ácido clorídrico). Um dos antiácidos comumente empregados no combate à 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 se ingerir 9 ml de leite de magnésia? a Dados: Massas molares (em g x 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 Fixação 11) (ENEM) Osmose é um processo espontâneo que ocorre em todos os organismos vivos e é essencial à manutenção da vida. Uma solução 0,15 mol/L de NaCl (cloreto de sódio) possui a mesma pressão osmótica das soluções presentes nas células humanas. A imersão de uma célula humana em uma solução 0,20 mol/L de NaCl tem, como consequência, a: a) adsorção de íons Na+ sobre a superfície da célula; b) difusão rápida de íons Na+ para o interior da célula; c) diminuição da concentração das soluções presentes na célula; d) transferência de íons Na+ da célula para a solução; e) transferência de moléculas de água do interior da célula para a solução. Proposto l1) (UFMG) O soro caseiro é preparado pela solubilização de açúcar (C12H22O11) e sal de cozinha (NaCl), -em água filtrada ou fervida. Um litro de soro caseiro foi preparado pela solubilização de 34 g de açúcar (uma colher de sopa) e 3,5 g de sal de cozinha (uma colher de chá). As concentrações de açúcar, em % m/v e em mol x L-1, são, respectivamente: a) 34,0% m/v; 0,1 mol x L-1 b) 3,4% m/v; 0,1 mol x L-1 c) 3,4% m/v; 8,5 mol x L-1 d) 34,0% m/v; 8,5 mol x L-1 Proposto 2) (UFRJ) Pacientes que necessitam de raios X do trato intestinal devem ingerir previamente uma suspensão de sulfato de bário (BaSO4). Esse procedimento permite que as paredes do intestino fiquem visíveis numa radiografia, permitindo uma análise médica das condições do mesmo. Considerando-se que em 500 ml de solução existem 46,6 g do sal, pede-se: a) a concentração molar. b) a concentração em g / L. Proposto -3) (UNESP) As baterias dos automóveis são cheias com solução aquosa de ácido sulfúrico. Sabendo-se que essa solução contém 38% de ácido sulfúrico em massa e densidade igual a 1,29 g/cm3, pergunta-se: Qual é a concentração do ácido sulfúrico em mol por litro [massa molar do H2SO4 = 98 g/mol]? Proposto 4) (UERJ) O Mar Morto apresenta uma concentração salina de 280 g×L-1, enquanto nos demais mares e oceanos essa concentração é de 35 g×L-1. Considere as três amostras abaixo, admitindo que as soluções salinas apresentadas contenham os mesmos constituintes: • amostra A: água pura; • amostra B: solução salina de concentração idêntica à do Mar Morto; • amostra C: solução salina de concentração idêntica à dos demais mares e oceanos. Indique a amostra que apresenta a maior temperatura de ebulição, justificando sua resposta. Em seguida, calcule o volume da amostra B a ser adicionado a 7L da amostra A para formar uma nova solução salina que apresente a mesma concentração da amostra C. Proposto e5) (UNESP) O ácido tartárico (H2C4H4O6) é um ácido diprótico que pode ser utilizado como acidulante na indústria alimentícia e é encontrado naturalmente em uvas, por exemplo. Na determinação de seu teor em suco de uvas, uma fração de 40,0 mL desse suco consumiu 20,0 mL de solução de hidróxido de sódio (NaOH) 0,2 mol x L–1. Dadas as massas molares: H = 1g x mol–1, C = 12g x mol–1 e O = 16g x mol–1, calcule a concentração, em g x L–1, de ácido tartárico no suco de uvas. o Proposto 6) (UFF) O ácido nítrico é um importante produto industrial. Um dos processos para a obtenção do ácido nítrico é fazer passar amônia e ar, sob pressão, por um catalisador acerca de 850ºC, ocorrendo a formação de monóxido de nitrogênio e água. O monóxido de nitrogênio, em presença do oxigênio do ar, se transforma no dióxido que reagindo com a água forma o ácido nítrico e monóxido de nitrogênio. a) Escreva as equações balanceadas que representam as diferentes etapas de produção do ácido nítrico através do processo mencionado. b) Uma solução de ácido nítrico concentrado, de densidade 1.40 g/cm3, contém 63.0 % em peso de ácido nítrico. Informe por meio de cálculos: • a molaridade da solução. • o volume dessa solução que é necessário para preparar 250.0 ml de solução 0,5 M. Proposto 7) (PUC) Qual a concentração molar de íons Ca2+, numa solução de cloreto de cálcio de concentração -de íons cloreto igual a 0,6 mol/litro? a) 0,20 b) 0,30 c) 0,60 d) 1,20 e) 1,80 Proposto 8) (FUVEST) Considere duas latas do mesmo refrigerante, uma na versão diet e outra na versão comum. Ambas contêm o mesmo volume de líquido (300 ml) e têm a mesma massa quando vazias. A composição do refrigerante é a mesma em ambas, exceto por uma diferença: a versão comum contém certa quantidade de açúcar, enquanto a versão diet não contém açúcar (apenas massa desprezível de um adoçante artificial). Pesando-se duas latas fechadas do refrigerante, foram obtidos os seguintes resultados: amostra massa (g) lata com refrigerante comum 331,2 lata de refrigerante diet 316,2 Por esses dados, pode-se concluir que a concentração, em g/L, de açúcar no refrigerante comum é de, aproximadamente: a) 0,020 d) 20 b) 0,050 e) 50 c) 1,1 Proposto 9) (ENEM) 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, e800 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% Proposto P 10) (UFPR) Considere dois procedimentos distintos no cozimento de feijão. No procedimento A, foi usada1 uma panela de pressão contendo água e feijão, e no procedimento B foi usada uma panela de pressãos á contendo água, feijão e sal de cozinha. B Com relação a esses procedimentos, é correto afirmar: a) O cozimento será mais rápido no procedimento A, devido ao aumento do ponto de ebulição da solução B.a e b) O cozimento será mais rápido no procedimento B, devido ao aumento do ponto de ebulição da solução B. b c) O cozimento será mais rápido no procedimento A, devido à sublimação sofrida pelo sal de cozinha. p d) O cozimento será mais rápido no procedimento B, devido à sublimação sofrida pelo sal de cozinha. s fi e) O tempo de cozimento será o mesmo nos procedimentos A e B. Proposto 11) (UFSCAR) Considere o dispositivo esquematizado a seguir, onde os ramos A e B, exatamente iguais, são separados por uma membrana semipermeável. Esta membrana é permeável apenas ao solvente água, sendo impermeável a íons e bactérias. Considere que os níveis iniciais dos líquidos nos ramos A e B do dispositivo são iguais, e que durante o período do experimento a evaporação de água é desprezível. a) Algum tempo após o início do experimento, o que ocorrerá com os níveis das soluções nos ramos A e B? Justifique sua resposta. b) Utilizando este dispositivo, é possível obter água potável a partir da água do mar, aplicando-se uma pressão adicional sobre a superfície do líquido em um de seus ramos. Em qual ramo do dispositivo deverá ser aplicada esta pressão? Discuta qualitativamente qual deverá ser o valor mínimo desta pressão. Justifique suas respostas. P Proposto 12) (UERJ) Em uma estação de tratamento de efluentes, um operador necessita preparar uma solução de1 sulfato de alumínio de concentração igual a 0,1 mol/L, para encher um recipiente cilíndrico, cujas medidasa a internas, altura e diâmetro da base, estão indicadas na figura abaixo. r 10 dm 6 dm Considerando π = 3, a quantidade mínima de massa de sulfato de alumínio necessária parat d o operador realizar sua tarefa é, em gramas, aproximadamente igual a: a) 3321 b) 4050 c) 8505 d) 9234 a b Proposto 13) (UERJ) A composição do leite colocado à venda para consumo humano pode ser, eventualmente, adulterada. Um dos processos de adulteração consiste na adição de hidróxido de sódio para reduzir a acidez causada pelo ácido láctico formado pela ação de microrganismos. A equação química abaixo representa o processo de neutralização desse ácido pelo hidróxido de sódio. Considere uma concentração de 1,8 g x L-1 de ácido láctico em um lote de 500 L de leite. Para neutralizar completamente todo o ácido contido nesse lote, utiliza-se um volume, em litros, de solução aquosa de hidróxido de sódio de concentração 0,5 mol x L-1, correspondente a: a) 20 c) 60 b) 40 d) 80 Proposto 14) (ENEM) Após a ingestão de bebidas alcoólicas, o metabolismo do álcool e sua presença no sangue dependem de fatores como peso corporal, condições e tempo após a ingestão. Ingestão de álcool Álcool no sangue g/L 1,0 0,9 0,8 em jejum após o jantar 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 horas 1 2 3 4 5 6 7 Tempo após ingessão O gráfico mostra a variação da concentração de álcool no sangue de indivíduos de mesmo peso que beberam três latas de cerveja cada um, em diferentes condições: em jejum e após o jantar. Tendo em vista que a concentração máxima de álcool no sangue permitida pela legislação brasileira para motoristas é 0,6 g/L, o indivíduo que bebeu após o jantar e o que bebeu em jejum só poderão dirigir após, aproximadamente: a) uma hora e uma hora e meia, respectivamente. b) três horas e meia hora, respectivamente. c) três horas e quatro horas e meia, respectivamente. d) seis horas e três horas, respectivamente. e) seis horas, igualmente. Proposto 15) (ENEM) Os acidentes de trânsito, no Brasil, em sua maior parte são causados por erro do motorista. Em boa parte deles, o motivo é o fato de dirigir após o consumo de bebida alcoólica. A ingestão de uma lata de cerveja provoca uma concentração de aproximadamente 0,3 g/L de álcool no sangue. A tabela abaixo mostra os efeitos sobre o corpo humano provocados por bebidas alcoólicas em função de níveis de concentração de álcool no sangue: Concentração de álcool no sangue (g/L) Efeitos 0,1 - 0,5 Sem influência aparente, ainda que com alterações clínicas 0,3 - 1,2 Euforia suave sociabilidade acentuada e queda da atenção 0,9 - 2,5 Excitação, perda de julgamento critico, queda da sensibilidade e das reações motoras 1,8 - 3,0 Confusão mental e perda da coordenação motora 2,7 - 4,0 Estupor apatia, vômitos e desequilibrio ao andar 3,5 - 5,0 Coma e morte possível Uma pessoa que tenha tomado três latas de cerveja provavelmente apresenta: a) queda de atenção, de sensibilidade e das reações motoras; b) aparente normalidade, mas com alterações clínicas; c) confusão mental e falta de coordenação motora; d) disfunção digestiva e desequilíbrio ao andar; e) estupor e risco de parada respiratória. Proposto 16) (PUC) O vinagre utilizado como tempero nas saladas contém ácido acético, um ácido monoprótico muito fraco e de fórmula HC2H3O2. A completa neutralização de uma amostra de 15,0 ml de vinagre (densidade igual a 1,02 g/ ml) necessitou de 40,0 ml de solução aquosa de NaOH 0,220 mol/. A partir dessas informações, pede-se: a) o número de oxidação médio do carbono no ácido acético; b) a porcentagem em massa de ácido acético no vinagre; c) o volume de KOH 0,100 mol/L que contém quantidade de íons OH− equivalente ao encontrado nos 40,0 ml de solução aquosa de NaOH 0,220 mol/L. Proposto 17) (ENEM) Todos os organismos necessitam de água e grande parte deles vive em rios, lagos e oceanos. Os processos biológicos, como respiração e fotossíntese, exercem profunda influência na química das águas naturais em todo o planeta. O oxigênio é ator dominante na química e na bioquímica da hidrosfera. Devido a sua baixa solubilidade em água (9,0 mg/L a 20ºC) a disponibilidade de oxigênio nos ecossistemas aquáticos estabelece o limite entre a vida aeróbica e anaeróbica. Nesse contexto, um parâmetro chamado Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) foi definido para medir a quantidade de matéria orgânica presente em um sistema hídrico. A DBO corresponde a massa de O2 em miligramas necessária para realizar a oxidação total do carbono orgânico em um litro de água. (BAIRD. C. QUÍMICA AMBIENTAL. Ed. Bookmam, 2005 [adaptado]). Dados: Massas molares em g/mol: C = 12; H = 1; O = 16. Suponha que em 10 mg de açúcar (fórmula mínima CH2O e massa molar igual a 30 g/mol) são dissolvidos em um litro de água; em quanto a DBO será aumentada? a) 0,4 mg de O2/litro b) 1,7 mg de O2/litro c) 2,7 mg de O2/litro d) 9,4 mg de O2/litro e) 10,7 mg de O2/litro Proposto 18) (ENEM) A cal (óxido de cálcio, CaO), cuja suspensão em água é muito usada como uma tinta de baixo custo, dá uma tonalidade branca aos troncos de árvores. Essa é uma prática muito comum em praças públicas e locais privados, geralmente usada para combater a proliferação de parasitas. Essa aplicação, também chamada de caiação, gera um problema: elimina microrganismos benéficos para a árvore. (Disponível em: http://super.abril.com.br. Acesso em: 1 abr. 2010 [adaptado].) A destruição do microambiente, no tronco de árvores pintadas com cal, é devida ao processo de: a) difusão, pois a cal se difunde nos corpos dos seres do microambiente e os intoxica; b) osmose, pois a cal retira água do microambiente, tornando-o inviável ao desenvolvimento de microrganismos; c) oxidação, pois a luz solar que incide sobre o tronco ativa fotoquimicamente a cal, que elimina os seres vivos do microambiente; d) aquecimento, pois a luz do Sol incide sobre o tronco e aquece a cal, que mata os seres vivos do microambiente; e) vaporização, pois a cal facilita a volatilização da água para a atmosfera, eliminando os seres vivos do microambiente.