SEI Ensina ‐ VESTIBULAR Química EQUILÍBRIO IÔNICO – AVANÇADOS
1. (UFRJ/00) Alguns extintores de incêndio de espuma contêm bicarbonato de sódio [NaHCO3] e ácido sulfúrico em
compartimentos separados. Quando o extintor é acionado, estas substâncias entram em contato, produzindo gás
carbônico, que sai misturado com uma solução e forma uma espuma que atua apagando o fogo.
a) Explique como a espuma atua para apagar o fogo.
b) Escreva a equação da reação do ácido sulfúrico com o bicarbonato de sódio.
c) O bicarbonato de sódio também é utilizado como antiácido. Explique por que a solução aquosa deste sal apresenta
um pH acima de 7.
2. (UFMS/05) O hipoclorito de sódio, NaClO, é usado como fonte de cloro em alguns alvejantes de lavanderia, em
desinfetantes de piscinas e nas instalações de tratamento de água. Calcule o pH de uma solução aquosa 0,015 mol×L-1
de NaClO, a 25ºC, sendo o Kb do ClO- igual a 2,9x10-7, para a reação,
Sabendo-se ainda que Kw = 1,0x10-14, log 1,5 = 0,18 e (43,5)1/2 = 6,6, expresse a resposta com três algarismos
significativos, após multiplicar o resultado por 102.
3. (UNIFESP SP/06) Extratos de muitas plantas são indicadores naturais ácido-base, isto é, apresentam colorações
diferentes de acordo com o meio em que se encontram. Utilizando-se o extrato de repolho roxo como indicador, foram
testadas soluções aquosas de HCl, NaOH, NaOCl, NaHCO3 e NH4Cl, de mesma concentração. Os resultados são
apresentados na tabela
SOLUÇÃO
HCl
NaOH
X
Y
NaOCl
COLORAÇÃO
vermelha
verde
vermelha
verde
verde
a) Identifique as soluções X e Y. Justifique.
b) Calcule, a 25ºC, o pH da solução de NaOCl 0,04 mol/L. Considere que, a 25ºC, a constante de hidrólise do íon ClO- é
2,5 x 10-7.
4. (UFC CE/04) De acordo com os resultados de uma pesquisa, publicados em 1993, as aspirinas tamponadas
apresentam em sua composição, geralmente, carbonato de magnésio (MgCO3), que tem a capacidade de atuar apenas
como antiácido. Sob o rigor conceitual científico, entretanto, as denominadas aspirinas tamponadas são muito mais uma
ilusão comercial do que realidade. Observe o equilíbrio abaixo:
Sabendo que os valores das constantes de dissociação ácida (Ka) e de protonação da base (Kb) considerada são,
respectivamente, 5,6 x 10–11 e 2,1 x 10–4, assinale a alternativa que justifica a utilização do composto MgCO3 como
antiácido no meio estomacal (solução ácida, pH ≈ 2,7).
a) Os íons OH–, originários da reação de dissociação da água no meio estomacal, neutralizam completamente os íons H+
deixando o pH neutro. Assim, para reduzir a acidez estomacal, é necessária apenas a ingestão de água.
b) O sal MgCO3 poderia compor uma solução tampão, caso o ácido presente no estômago fosse o HCO3-. Assim, a
capacidade desse sal de atuar como antiácido deve-se apenas ao fato de que Ka << Kb.
c) Como o valor de Ka << Kb , tem-se que a reação predominante no meio estomacal é a reação de dissociação do ácido
HCO3–. Nesse caso, a ingestão de MgCO3 aumentará a sensação de acidez estomacal.
www.seiensina.com.br Ensino de qualidade 24 horas no ar – www.sistemasei.com.br Página 1 d) A elevada concentração de íons H+ no estômago desloca o equilíbrio da reação de protonação da base para a
esquerda, reduzindo o pOH do meio.
e) A ação antiácida do carbonato de magnésio seria mais eficaz, caso a constante de dissociação ácida, Ka, fosse bem
maior que a de protonação da base, Kb.
5. (UNESP SP/03) Numa estação de tratamento de água, uma das etapas do processo tem por finalidade remover parte
do material em suspensão e pode ser descrita como adição de sulfato de alumínio e de cal, seguida de repouso para a
decantação.
a) Quando o sulfato de alumínio – Al2(SO4)3 – é dissolvido em água, forma-se um precipitado branco gelatinoso,
constituído por hidróxido de alumínio. Escreva a equação balanceada que representa esta reação.
b) Por que é adicionada cal – CaO – neste processo? Explique, usando equações químicas.
6. (UFMS/06) Um sal, ao ser solubilizado em água, pode formar uma solução com pH menor, maior ou igual a 7,
dependendo do ácido ou da base de origem. Esses vários valores de pH ocorrem devido ao processo de hidrólise que um
íon de origem fraca sofre ao entrar em contato com a água. O equilíbrio entre as espécies formadas é representado pela
constantes de hidrólise (Kh), cujo valor é obtido através da razão entre a constante de ionização da água (Kw) e a
constante de ionização do ácido (Ka) ou da base (Kb). Com base na informação acima descrita, calcule o valor do pH de
uma solução obtida pela dissolução de 7,40g de acetato de sódio (NaCH3COO) em um volume total de 500 mL.
Dados: massas (gmol–1): Na = 23; C = 12; H = 1; O = 16;
Kw=1,0 x 10–14; Ka=1,8 x 10–5 à T = 25 °C.
a) 5
b) 6
c) 8
d) 9
e) 11,5
7. (UNIFOR CE/07) Para calcular o pH de uma solução aquosa constituída de uma mistura de 0,10 mol/L de amônia e
0,10 mol/L de cloreto de amônio utilizam-se os equilíbrios:
Dados: log 1,8 = 0,26 log 5,5 = 0,74
O valor calculado é igual a
a) 3,5
b) 5,3
c) 7,0
d) 9,3
e) 11,0
8. (UFF RJ/06) Tem-se uma solução de KCN 0,10 M. Sabendo-se que o HCN apresenta Ka = 7,0x10-10 , informe por
meio de cálculos.
Dado: considere que o valor da constante de autoprotólise da água é Kw = 1,0x10-14 .
a) O valor da constante de hidrólise do cianeto de potássio.
b) O grau de hidrólise da solução, em valores percentuais.
c) O pH da solução.
Dados: log 2 = 0,30 ; log3 = 0,48
9. (UFRJ/09) Daniel ganhou alguns peixes ornamentais para seu aquário e descobriu que eles se desenvolvem melhor
em águas ácidas, num pH ideal igual a 6,0. O aquário de Daniel tem 100 litros de água e apresenta pH igual a 8,0. Para
ajustar o pH, Daniel preparou uma solução de HCl 1 M. Calcule o volume da solução de HCl 1 M necessário para
ajustar o pH do aquário para 6,0. Não considere a variação de volume.
10. (UERJ/06) Na avaliação da qualidade do ar atmosférico, um dos testes realizados é a determinação da quantidade de
CO2. Esse teste consiste na passagem de certo volume de ar por uma solução de hidróxido de cálcio, de forma que todo
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o CO2 presente seja convertido em carbonato de cálcio insolúvel. Sabe-se que o CO2 reage com a água produzindo
ácido carbônico, cuja ionização ocorre em duas etapas e diminui o pH da água.
a) Escreva a equação química completa e balanceada que
representa a reação do gás carbônico com o hidróxido de
cálcio e apresente uma fórmula estrutural plana do ânion carbonato.
b) Certa amostra de água apresenta concentração de CO2 dissolvido igual a 2,3×10-2 mol×L-1.
Admita que:
– 1,0 % do CO2 dissolvido seja convertido em ácido carbônico;
– apenas a primeira etapa de ionização desse ácido influencie o pH da água;
– a constante da primeira etapa tenha valor igual a 4,4×10-7 mol×L-1.
Determine o valor aproximado do pH dessa amostra de água.
Dado: 19,131/2 = 4,4
11. (UFRJ/07) A solução ácida e a água de lavagem utilizadas pelo artista são armazenadas em um reservatório. Em um
mês de trabalho, foram consumidos dois litros de solução aquosa de ácido clorídrico 6 M, produzindo 998 litros de
rejeito ácido. Para diminuir o impacto poluidor de sua atividade, o artista adicionou dois litros de uma solução aquosa
de NaOH 1 M no reservatório. Calcule o pH da solução final no reservatório.
12. (UERJ/07) Considere dois frascos, A e B, contendo soluções distintas, descritas na seguinte tabela:
Os frascos são cobertos com uma tampa de vidro que impede a troca de matéria com o meio externo, como ilustrado a
seguir.
Após o fechamento do sistema ocorrem alterações dos volumes contidos nos frascos devido a diferenças de pressão de
vapor das soluções. Admita que o soluto está completamente dissociado, não é volátil, e que as condições de pressão e
temperatura são respectivamente iguais a 1 atm e 25ºC. Usando os dados fornecidos na tabela de composição das
soluções, calcule o pH da solução contida no frasco B. Indique, também, as alterações de volume ocorridas em cada
frasco, algum tempo após o fechamento do sistema.
13. (UERJ/02) A amônia anidra é um gás incolor de odor intenso. Quando dissolvida em água, recebe o nome de
hidróxido de amônio.
a) Calcule o pH da solução de hidróxido de amônio 0,05 mol × L-1, nas condições ambientes. Considere, em seu
cálculo, o valor da constante de ionização da amônia igual a 2,0 × 10-5 e despreze a auto-ionização da água.
b) Escreva o nome da forma geométrica da molécula da amônia e classifique o tipo de ligação interatômica nela
presente, a partir da diferença de eletronegatividade.
14. (UFF/05) Dissolveu-se 0,61 g do ácido orgânico (HA) de massa molar 122,0 g em quantidade suficiente de água
para completar 0,5 L de solução.
Sabendo-se que sua constante de ionização vale 4.0 × 10-8, determine:
a) a molaridade da solução
b) o pH da solução
c) as concentrações de todas as espécies em solução
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d) o grau de ionização do ácido na solução preparada
Dados:
log 2 = 0,3010
log 3 = 0,4771
Gabarito
1.
a) a espuma isola o combustível do comburente impedindo a combustão.
b) H2SO4 + 2NaHCO3 → Na2SO4 + 2H2O + 2CO2
c) por se tratar de um sal formado a partir de um ácido fraco e uma base forte, haverá hidrólise, formando
um meio de caráter básico.
2. 982
3.
a) X – NH4Cl e Y – NaHCO3
b) pH = 10
4. B
5.
a) Al2(SO4)3 + 6H2O → 2Al (OH)3 + 3H2SO4
b) A cal é um óxido de caráter básico e, portanto, reage com água produzindo Ca(OH)2:
CaO + H2O → Ca(OH)2
O hidróxido de cálcio formado reage com ácido sulfúrico:
Ca(OH)2 + H2SO4 → CaSO4 + 2H2O
Os íons H+ resultantes da hidrólise são neutralizados pelos íons OH–. Portanto, a adição de cal provoca
diminuição da acidez, elevando o pH.
6. D
7. D
8.
a) 1,4 x 10-5
b) x = 1,18%
c) pH = 11,08
9. 0,2 mL
10.
a) Ca(OH)2 + H2CO3 → CaCO3 + 2H2O
b) pH = 5
11. pH = 2
12. pH = 13. O volume diminui no frasco A e aumenta no frasco B.
13.
a) 11
b) Geometria Piramidal – Ligação Covalente.
14.
a) 0,01 M.
b) pH = 3,70.
c) [OH] = 5,0 × 10-11 M.
d) 2,0 %.
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