QUÍMICA Prof. Jorginho EXERCÍCIOS DE DILUIÇÃO 1. (Udesc 2014) Assinale a alternativa que corresponde ao volume de solução aquosa de sulfato de sódio, a 0,35 mol/L, que deve ser diluída por adição de água, para se obter um volume de 650 mL de solução a 0,21 mol/L. a) 500 mL b) 136 mL c) 227 mL d) 600 mL e) 390 mL 2. (Uepg 2013) A respeito dos conceitos relacionados a dispersões e a soluções, assinale o que for correto. 01) Dispersões são misturas de duas ou mais substâncias onde a substância em menor quantidade recebe o nome de disperso. 02) Uma solução pode ser ao mesmo tempo diluída e saturada. 04) Quando um volume de 20 mL de uma solução 20 mL de ácido clorídrico a 36,5 % de massa por volume, presentes em uma proveta, foram adicionados em um balão volumétrico de 1 litro e completou-se o volume com água. Em relação a esse procedimento, é CORRETO afirmar que a) a condutividade elétrica é menor na solução do balão volumétrico. b) a concentração molar do ácido clorídrico no balão é 0,1 mol/L. c) o número de mols de íons cloreto é maior na solução da proveta. d) as concentrações das soluções da proveta e do balão são iguais. de ácido sulfúrico 0,05 mol L é diluído para um volume final de 100 mL, a concentração tornase igual a 0,01mol L. 08) Em uma solução com densidade igual a 1,1 g cm3 , cada 100 mL tem massa igual a 110 g. 16) A reação entre os solutos na mistura de duas soluções poderá ocorrer com excesso de um dos solutos. 5. (Ufsj 2012) Segundo a legislação brasileira, o teor de cloro para comercialização de água sanitária deve situar-se entre 2 e 2,5% m/m. Uma análise de várias marcas de água sanitária pelo Inmetro mostrou que uma delas apresentava um teor de cloro igual a 2,8% m/m. O fabricante resolveu corrigi-la por diluição da solução com água. A quantidade de água, em gramas, que pode ser adicionada para diluir 100 gramas dessa solução de água sanitária de forma a respeitar o teor de cloro permitido pela legislação é igual a a) 45 b) 20 c) 5 d) 50 3. (Pucrj 2013) Pipeta-se 50 mL de solução aquosa 0,02 mol/L de ácido clorídrico e transfere-se para um balão volumétrico de 1000 mL, ajustando-se para esse volume a solução final, usando água pura. A concentração do ácido na solução final em mol/L é: -1 a) 10 -2 b) 10 -3 c) 10 -4 d) 10 -5 e) 10 4. (Unimontes 2012) Em um laboratório, o seguinte procedimento foi realizado, conforme mostrado no esquema a seguir: 1 6. (Udesc 2012) Suponha que um analista químico precise preparar 500 mL de uma solução de amônia de concentração 9. (Ueg 2011) Em um recipiente, foi completamente dissolvida certa massa de KOH, resultando em uma solução aquosa de 0,250 mol L 1. Ele dispõe de uma solução estoque cuja porcentagem em massa e concentração 0,001mol L 1 dessa espécie química, cuja base encontra-se completamente dissociada. Posteriormente, 20 mL dessa densidade é de 28,0% e de 0,90 g mL 1, respectivamente. Assinale a alternativa que contém o volume da solução estoque que o analista deve utilizar para preparar a solução desejada. a) 7,6 mL b) 14,8 mL c) 2,1 mL d) 12,6 mL e) 8,4 mL Considerando as informações apresentadas, calcule: a) o pH da solução inicial; b) a concentração de KOH na solução diluída. 7. 7. (Ufrgs 2012) Um estudante realizou uma diluição, conforme mostrado na figura abaixo. 1mol L 1 com 0,1 L de HC 2mol L 1 . Ao perceber o erro, ele decidiu adicionar água para solução foi diluída com 60 mL de água. 10. (G1 - cftmg 2011) Um aluno distraído misturou 0,3 L de uma solução de acido clorídrico reestabelecer a concentração de 1mol L 1 . O volume de H2O adicionado a mistura e, em mL, a) b) c) d) igual a 75. 100. 125. 500. 11. (Ueg 2011) Considere que a 100mL de uma solução aquosa de sulfato de cobre com uma concentração Supondo-se que a densidade da água, bem como -1 da solução inicial, seja de 1,0 g mL , qual será o volume de água a ser adicionado para que a -1 solução passe a ter concentração de 0,2 mol L ? a) 25 mL. b) 50 mL. c) 100 mL. d) 200 mL. e) 250 mL. a) b) c) d) igual a 40 g L 1 foram adicionados 400mL de água destilada. Nesse caso, cada mL da nova solução apresentará uma massa, em mg, igual a: 2 4 8 10 12. (Ufg 2011) Uma alíquota de 15,0 mL de uma solução 0,80 g/L (solução 1) de uma substância foi transferida para um balão volumétrico de 100,0 mL (solução 2). Após completar o volume total do balão com água destilada, transferiu-se uma alíquota de 5,0 mL para um outro balão volumétrico de 100,0 mL (solução 3). Ao completar-se o balão com água destilada, obteve-se uma solução com concentração diferente das demais. Com base nas diluições sequenciais, os valores das concentrações das soluções 2 e 3 são, respectivamente, a) 0,08 g/L e 0,0080 g/L b) 0,12 g/L e 0,0120 g/L c) 0,12 g/L e 0,0060 g/L d) 0,12 g/L e 0,0012 g/L e) 0,60 g/L e 0,0060 g/L 8. (Uepg 2012) Sobre as diluições de soluções, assinale o que for correto. 01) Submetendo-se 3 litros de uma solução de H2SO4 1 mol/L à evaporação até um volume final de 400 mL, a concentração final será 1,2 mol/L. 02) 100 mL de solução de H2SO4 2 mol/L pode ser obtida a partir de 50 mL de H2SO4 4 mol/L acrescentando-se 50 mL de água. 04) 1 litro de solução de H2SO4 1 mol/L contém a mesma massa (g) de ácido que 2 litros de solução de H2SO4 0,5 mol/L. 08) Diluindo-se 200 mL de uma solução de H2SO4 5 mol/L para 250 mL, obtém-se uma concentração final de 4 mol/L. 2 GABARITO: 13. (Unifesp 2008) No mês de maio de 2007, o governo federal lançou a Política Nacional sobre Álcool. A ação mais polêmica consiste na limitação da publicidade de bebidas alcoólicas nos meios de comunicação. Pelo texto do decreto, serão consideradas alcoólicas as ° bebidas com teor de álcool a partir de 0,5 GL. A concentração de etanol nas bebidas é expressa ° pela escala centesimal Gay Lussac ( GL), que indica a percentagem em volume de etanol presente em uma solução. Pela nova Política, a bebida alcoólica mais consumida no país, a cerveja, sofreria restrições na sua publicidade. Para que não sofra as limitações da legislação, o preparo de uma nova bebida, a partir da diluição de uma dose de 300 mL de uma cerveja ° que apresenta teor alcoólico 4 GL, deverá apresentar um volume final, em L, acima de a) 1,0. b) 1,4. c) 1,8. d) 2,0. e) 2,4. Resposta da questão 1: E Teremos: nsoluto antes nsoluto depois [Na2SO4 ]antes V 0,35 mol / L V V 390 mL [Na2SO4 ]depois Vdepois 0,21 mol / L 650 mL Resposta da questão 2: 01 + 02 + 04 + 08 + 16 = 31. 01) Verdadeira. A substância presente em maior quantidade chama-se dispersante. 02) Verdadeira. Dizemos que uma solução é saturada quando apresenta a máxima quantidade de soluto dissolvido (que depende do seu coeficiente de solubilidade). Por outro lado, uma solução é diluída quando sua concentração é baixa. 04) Verdadeira. Em uma diluição a diminuição de concentração, ocorre de forma inversamente proporcional ao volume final. Assim, na referida diluição, o volume final aumentou 5 vezes, portanto a concentração final será cinco vezes menor em relação à inicial. Matematicamente temos: 14. (Uerj 2006) Uma suspensão de células animais em um meio isotônico adequado apresenta volume igual a 1 L econcentração total de íons sódio igual a 3,68 g/L. A esse sistema foram acrescentados 3 L de água destilada. Após o processo de diluição, a concentração total de íons sódio, em milimol/L, é de: a) 13,0 b) 16,0 c) 23,0 d) 40,0 CINICIAL VINICIAL 0,05 0,02 CFINAL CFINAL VFINAL CFINAL 0,1 10 3 10 1 0,01 mol / L 08) Verdadeira. 3 Considerando que cm e mL são medidas equivalentes temos: 15. (Ufla 2006) As soluções de hipoclorito de sódio (NaCℓO) têm sido utilizadas por sua ampla ação desinfetante. a) Quantos gramas de hipoclorito de sódio são necessários para preparar 10 L de solução -1 desse sal a 0,05 mol.L ? b) A que volume (V[final]) deve-se diluir 500 mL de -1 solução de NaCℓO a 0,05 mol.L , para se obter -3 -1 solução 5 × 10 mol.L desse sal? -1 c) Qual a concentração em g.L da solução de -1 NaCℓO 0,1 mol.L ? Dados: Na = 23; Cl = 35,5; O = 16. 1 mL de solução 1,1 g 100 mL m M 110 g de solução. 16) Verdadeira. Esse caso ocorre quando as quantidades de solutos em mols não obedecem à proporção estequiométrica. Resposta da questão 3: C Numa diluição, adiciona-se certo volume de solvente (no caso água) para que a concentração da solução diminua. Em diluições, sabe-se que a diminuição da concentração é inversamente proporcional ao aumento de volume. O exercício afirma que houve uma diluição da solução de HC e que o volume passou de 50 mL para 1000 mL, ou seja, aumentou 20 vezes. Dessa forma, podemos concluir que a concentração da solução inicial diminuiu 20 vezes. Portanto: 16. (Unitau 1995) Deseja-se diluir um litro da solução de H2SO4 a 80% e de densidade 3 2,21g/cm até o volume de cinco litros. As concentrações molares do H2SO4, antes e depois da diluição, são, respectivamente, em mols/litro: a) 10,1 e 5,2. b) 12,0 e 4,0. c) 4,0 e 11,3. d) 18,0 e 3,6. e) 22,5 e 10,5. [HC]FINAL 3 [HC]INICIAL 20 2 10 20 2 1 10 3 mol / L Resposta da questão 4: A A condutividade elétrica é menor na solução do balão volumétrico, pois ocorreu uma diluição. Agora, vamos calcular o número de mols de soluto correspondentes a 252 g: 1 mol de amônia 20 mL de ácido clorídrico a 36,5 % de massa por volume, presentes em uma proveta, foram adicionados em um balão volumétrico de 1 litro e completou-se o volume com água, então: 20 mL mHC n n 100 mL 36,5 g mHC 7,3 g 7,3 0,2 mol 36,5 0,2 mol(HC) em 1 L de solução : 0,2 mol / L. As concentrações das soluções da proveta e do balão são diferentes. 2,5m 30 m Substituindo os valores, calcularemos o volume inicial que sofrerá a diluição: 4,8 VINICIAL 0,25500 VINICIAL 80 m 80 2,5 n n n —— 1000 mL 0,25 mol de Na2SO 4 em 1 litro de solução 0,25 mol L 280 Ao adicionar mais água à solução, ocorrerá uma diluição, ou seja, a concentração final diminuirá de forma inversamente proporcional ao volume final da solução. Aplica-se a expressão matemática abaixo, considerando que a concentração final é 0,2 mol/L. 32g CINICIAL V~INICIAL 900 g de solução A porcentagem de soluto na solução é de 28%. Assim: 900 g 100% mSOLUTO 28% CFINAL VFINAL 0,25 0,2 0,2 (V 0,2) 0,05 0,2 V 0,04 0,01 0,2V 0,01 V 0,05L 50mL 0,2 Resposta da questão 6: E Cálculo da concentração de amônia em mol/L: mSOLUTO n —— 7,1 g 0,05 mol de Na2SO4 0,05 mol de Na2SO4 —— 200 mL Assim, para atender a legislação, a massa de água adicionada deverá ser um valor entre 12g e 32g. 1L de solução 8,4mL 1 mol de Na2SO4 —— 142 g 280 12g 100 m ———— 100% 2,8g ———— 2,0% 2,0 (100 m) 280 200 2,0m 125 14,8 Resposta da questão 7: B Calculo da concentração inicial da solução: Na hipótese de se preparar uma solução com 2,0% (valor mínimo permitido): 2,0m 14,8 mol. Para o cálculo do volume de solução estoque necessária para efetuar a diluição usaremos a seguinte expressão: CINICIAL VINICIAL CFINAL VFINAL Resposta da questão 5: B Em 100g se solução temos 2,8g de cloro. Pela legislação, a massa de cloro deve representar um valor entre 2,0% e, no máximo, 2,5% da solução. Vamos considerar que uma massa m de água foi adicionada, de forma que a massa total da solução passou a 100+m. Na hipótese de se preparar uma solução com 2,5% (valor máximo permitido): 100 m ———— 100% 30 2,5 252 g Como essa quantidade em mols está presente em 1 litro da solução, podemos concluir que a concentração de amônia é de 14,8 mol/L. nHC 2,8g ———— 2,5% 2,5 (100 m) 280 250 2,5m 17 g Resposta da questão 8: 02 + 04 + 08 = 14. Submetendo-se 3 litros de uma solução de H2SO4 1 mol/L à evaporação até um volume final de 400 mL, a concentração final será 7,5 mol/L. 252 g 4 400 mL 0,4 L [H2SO4 ]inicial Vincial 1 3 [H2SO4 ]final 0,1 L de HC 2mol L 1 : 1L 2 mol Vfinal [H2SO4 ]final 0,4 [H2SO4 ]final 0,1 L 7,5 mol / L n(HC) 0,5 mol em 0,4 L (0,3 + 0,1): 0,5 Concentração Molar 1,25 mol / L 0,4 Concentração Molar(início) Volume(início) 100 mL de solução de H2SO4 2 mol/L pode ser obtida a partir de 50 mL de H2SO4 4 mol/L acrescentando-se 50 mL de água. [H2SO4 ]inicial Vincial [H2SO4 ]final Vfinal 4 50 1,25 0,4 2 mol / L VH2O 1 litro de solução de H2SO4 1 mol/L contém a mesma massa (g) de ácido que 2 litros de solução de H2SO4 0,5 mol/L. 1L 98 g (H2SO4 ) e 1L 2 0,5 98 g (H2SO4 ) 0,1 L 100 mL 4 g 98 g (H2SO 4 ) V 100 mL 400 mL 500 mL 4 g (sulfato de cobre) 500 mL m' g (sulfato de cobre) m' 8 10 3 g 1 mL 8 mg Resposta da questão 12: C 1ª diluição C1V1 C2 V2 Vfinal [H2SO4 ]final 0,25 [H2SO4 ]final 1000 mL Para a nova solução : Diluindo-se 200 mL de uma solução de H2SO4 5 mol/L para 250 mL, obtém-se uma concentração final de 4 mol/L. 5 0,2 100 mL m g (sulfato de cobre) m 200 mL 0,2 L; 250 mL 0,25 L [H2SO4 ]inicial Vincial [H2SO4 ]final 1,0 (0,4 VH2O ) Resposta da questão 11: C 40 g (sulfato de cobre) 0,5 98 g (H2SO4 ) 2L 0,3 0,2 Concentração Molar(final) Volume(final) [H2SO4 ]final (50 50) [H2SO4 ]final 0,2 mol 4 mol / L 0,8 15 Resposta da questão 9: a) Teremos: [OH ] 0,001 mol / L C2 C2 100 0,12 g L 1 2ª diluição : C2 V2 C3 V3 [OH ] 10 3 pOH 3 pH pOH 14 pH 3 14 pH 11 0,12 5 C3 b) Em um recipiente, foi completamente dissolvida certa massa de KOH, resultando em uma solução C3 100 0,006 g L 1 Resposta da questão 13: E 1 aquosa de concentração 0,001mol L , então: 0,001 mol nKOH nKOH Resposta da questão 14: D 1000 mL 20 mL Resposta da questão 15: a) 1 L ------- 0,05 mol (NaCℓO) 1 L ------- 0,05 x 74,5 g (NaCℓO) 10 L ------- m m = 37,25 g 0,00002 mol 0,00002 mol (20 mL) diluídos em 60 mL de água : Vfinal da solução 20 60 80 mL 0,08L [KOH] [KOH] 0,00002 mol 0,08 L 0,00025 mol / L ou 1 3 2,5 10 4 mol / L 1 Resposta da questão 10: B 0,3 L de uma solução de acido clorídrico 1 mol L : 0,3 L 1 c) c = 0,1 mol.L x 74,5 g.mol = 7,45 g.L 1 1L 1 b) 0,05 mol.L x 500 mL = 5 × 10 mol.L x Vf Vf = 5000 mL Resposta da questão 16: D 1 mol 0,3 mol 5 1