QUI – 326 – Primeira lista de exercícios – 1/2013
Exercícios de revisão
1) Balanceie as equações abaixo:
a) Cu + HNO3 → Cu (NO3)2 + NO +H2O
b) CrO3 + SnCl2 + HCl → CrCl3 + SnCl4 + H2O
c) PbO2 + HCl → PbCl2 + Cl2 + H2O
d) FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4 + H2O
e) FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
f) Cl2 + NaOH → NaClO + NaCl + H2O
g) Au + HNO3 + HCl → AuCl3 + NO + H2O
h) HNO3 + HCl → Cl2 + NO + H2O
i) Fe2+ + MnO4- + H+ → Fe3+ + Mn2+ + H2O
j) I- + Cr2O72- + H+ → Cr3+ + I2 + H2O
k) H2C2O4 + H+ + MnO4- → Mn2+ + H2O + CO2
l) Al + NaOH + H2O → Al(OH)4- + Na+ + H2
m) Fe2+ + NO3- + H+ → Fe3+ + NO + H2O
n) I- + MnO4- + H2O → MnO2 + OH- + IO32) Calcule a concentração em mg/L de:
a) HF 0,0457 mol L-1
b) CaCl2 0,0374 mol L-1
c) FeSO4 0,103 mol L-1
3) Dê a concentração das soluções preparadas da seguinte forma:
a) Levando 10,0 mL de NaCl 0,0323 mol L-1 para 50,0 mL
b) Levando 20,0 mL de HCl 0,104 mol L-1 para 50,0 mL
c) Levando 25,0 mL de NaOH 40 mg/mL para 500,0 mL
d) Levando 10,0 mL de KH2PO4 0,10 mol L-1 para 250,0 mL
e) Levando 25,0 mL de FeSO4 500 mg/mL para 200,0 mL
4) Que massa de acetato de chumbo deve ser pesada para se preparar 200 mL de uma solução
50,00 mg/mL?
5) Em que volume deve-se dissolver 30,80 g de MgSO4.7H2O para se preparar uma solução
0,250 mol L-1?
6) Que massa de Fe2(SO4)3 deve ser pesada para se preparar 200,0 mL de uma solução
0,0100 mol L-1? Qual concentração molar do íon Fe3+ nesta solução?
7) Na solução do problema anterior, qual a concentração do íon Fe3+ em mg/mL?
8) Prepara-se uma solução de nitrato de cobre (II) dissolvendo-se 754 mg deste sal em
200,0 mL de solução. Qual a sua concentração molar? Qual a concentração molar do íon Cu2+?
9)
Na solução do problema anterior, qual a concentração do íon Cu2+ em mg/mL?
10) Considere uma solução de Ni2+ cuja concentração é de 50,00 mg/mL. Para se preparar uma
solução de Ni2+ 5 mg/mL, quantas vezes deve-se diluir a primeira solução. Que volume da
primeira solução deve ser pipetado para se preparar 100,0 mL da segunda?
11) Considere uma solução de Ca2+ 1000 mg/mL. Que volume desta solução deve ser tomado
para se preparar 250,0 mL de outra solução cuja concentração é 100 mg/mL?
12) A solução do problema anterior (100 mg/mL) é utilizada para preparar outras quatro
soluções com as seguintes concentrações: 5,00; 10,00; 20,00; 50,00 mg/mL. Que volumes
devem ser tomados se se deseja preparar 50,00 mL de cada uma?
13) Que volume de solução de ácido clorídrico concentrado (36% p/p; ρ = 1,15 g/cm3) deve ser
tomado para se preparar 500,0 mL de solução 0,200 mol L-1?
14) Qual a concentração (em mo/L) da solução concentrada do ácido do problema anterior?
15) Ácido sulfúrico concentrado é vendido comercialmente com a concentração de 98% p/p e
densidade de 1,838 g/cm3. Calcule a sua concentração (em mo/L). Quantas vezes deve-se diluir
esta solução para preparar outra de concentração 0,50 mol L-1?
16) Qual a concentração (em mo/L) de uma solução de cloreto de sódio 5% p/v?
17) Prepara-se uma solução de brometo de potássio dissolvendo 9,79 g e completando o
volume para 500,0 mL. Calcule a concentração em % p/v e a concentração (em mol L-1) da
solução.
Respostas:
1) a) 3/8/3/2/4; b) 2/3/12/2/3/6; c) 1/4/1/1/2; d) 10/2/8/5/1/2/8; e) 6/1/7/3/1/1/7; f) 1/2/1/1/1; g)
1/1/3/1/1/2, h) 2/6/3/2/4; i) 5/1/8/5/1/4; j) 6/1/14/2/3/7; k) 5/6/2/2/8/10; l) 2/2/6/2/2/3; m)
3/1/4/3/1/2; n) 1/2/1/2/2/1
2) a) 914 mg/L; b) 4.150 g/L; c) 15.646,4 mg/L
3) a) 6,46 x 10-3 mol/L; b) 0,0416 mol/L; c) 2 mg/mL; d) 4 x 10-3 mol/L; e) 62,5 mg/mL
4) 10g
5) 0,5 litro
6) 0,7998 g; 0,020 mol/L
7) 1,1 mg/mL
8) [Cu(NO3)3 = 0,0201 mol/L e [Cu2+] = 0,0201 mol/L
9) 1,28 mg/mL
10) 10 x e 10 mL
11) 25 mL
12) 2,5 mL; 5 mL; 10 mL; 25 mL
13) 8,81 mL
14) 11,35 mol/L
15) 18,4 mol/L e 36,8 vezes
16) 0,8556 mol/L
17) 0,1645 mol/L e 1,958% p/v
Exercícios de estatística
1) Quantos algarismos significativos possuem cada um dos seguintes números:
a) 200,06 b) 6,03 X 10-4 c) 0,035 d) 0,2100 e) 1,9340 f) 0,6587
2) Calcule a massa molar do nitrato de lítio, considerando o número correto de algarismos
significativos.
3) Calcule, com o número correto de algarismos significativos, a concentração em mol L-1 de
uma solução padrão de iodato de potássio, preparada dissolvendo-se 0,2222 g de KIO3 em água,
transferindo a solução para um balão volumétrico de 50,0 mL e completando o volume.
4) Calcule a média e o desvio padrão dos seguintes resultados de teor de cromo em uma
amostra de itabirito: 823; 783, 834 e 855 mg/kg.
5) Considere os seguintes resultados de análise: 116; 98; 114; 107; 108 g/L. Calcule a média, o
desvio padrão e a incerteza padrão com 95% de confiança.
6) Qual é o significado do intervalo de confiança?
7) O teor de Ca de uma amostra foi determinado 5 vezes por dois métodos diferentes. Diga se
os resultados produzidos são diferentes com 5% de significância.
Método A: 0,0271; 0,0282; 0,0279; 0,0271e 0,0275 %
Método B: 0,0271; 0,0268; 0,0263; 0,0274 e 0,0229 %
8) O teor de urina de um indivíduo foi determinado em dois dias diferentes, tendo sido obtidos
os resultados abaixo. Diga se os resultados diferem entre si com 95% de probabilidade.
Dia 1: x1 = 238 mg/L; s = 8 mg/L; n = 4
Dia 2: x2 = 255 mg/L; s = 10 mg/L; n = 5
9) Na tentativa de decidir se um instrumento já bastante usado deveria ser retirado de operação,
o diretor de um laboratório pediu a um dos técnicos que determinasse o teor de cortisona de uma
amostra usando o mesmo procedimento, mas fazendo a medida final nos dois instrumentos.
Obtiveram-se, então, os dados abaixo. Diga se há diferença significativa (com 95% de
probabilidade) entre as precisões dos dois equipamentos.
Equipamento Antigo: 12,7; 12,3; 12,4; 12,0; 11,9 %
Equipamento Novo: 12,3; 12,3; 12,5; 12,0; 12,6 %
Respostas:
1) 5; 3; 2; 4; 5; 4
2) 68,944g
3) 0,0208 mol/L
4) X = 824 mg/Kg e s = 30 mg/Kg
5) X = 109 g/L; s 7,07 g/L e µ = 109 ± 8,79 g/L
6) É a faixa de valores entre os quais se espera que a média da população µ esteja contida com
uma certa probabilidade.
7) Os resultados são estatisticamente diferentes semelhantes, com 5% de significância.
8) Os resultados são não se diferem estatisticamente, com 95% de probabilidade.
9) Não há diferença estatisticamente significativa entre os 2 equipamentos, com 95% de
probabilidade.
Equilíbrio ácido-base
1) O que é um anfótero? Dê 3 exemplos.
2) Que caráter (ácido, básico ou neutro) você espera que as soluções das substâncias abaixo
tenham? Por quê? NaCl, NaOAc, KNO3, NH4Cl, KHCO3.
3) Calcule o pH de cada uma das seguintes soluções:
a) Ácido perclórico 0,100 mol L-1
b) Hidróxido de sódio 0,100 mol L-1
4) Calcule o pH de uma solução 0,010 mol L-1 de ácido acético nas seguintes condições (Ka =
1,75 x 10-5):
a) Solução aquosa
b) Solução aquosa, contendo também ácido clorídrico 0,100 mol L-1.
5) Calcule o pH de uma solução 0,010 mol L-1 de ácido dicloroacético nas mesmas condições do
exercício anterior (Ka = 0,0549).
6) O pH de uma solução de ácido acético é 3,29. Calcule a concentração desta solução e o
percentual de dissociação do ácido.
7) Um ácido orgânico monoprótico tem constante de dissociação, Ka igual a 6,7x10-4 e
encontra-se 3,5% ionizado quando 100 g dele foram dissolvidos em 1,0 L de solução aquosa.
Calcule a massa molecular desse ácido.
8) Qual é a concentração de uma solução de ácido acético na qual ele se encontra 3%
dissociado?
9) O pH de uma solução 0,20 mol L-1 de uma amina primária, RNH2, é 8,42. Calcule a constante
de dissociação dessa amina.
10) Calcule o pH e a percentagem de dissociação de:
a) Ácido acético 0,01 mol L-1
b) Ácido fórmico 0,1 mol L-1 (Ka = 1,76 x 10-4)
c) Amônia 0,01 mol L-1 (Kb = 1,75 x 10-5)
d) Cloreto de amônio 0,01 e 0,001 mol L-1
e) Acetato de sódio 0,01 e 0,001 mol L-1
f) Carbonato de sódio 0,100 mol L-1 (Kb1 = 2,1 x 10-4)
g) Ácido sulfúrico 0,01 mol L-1
11) Calcule o pH das soluções preparadas conforme descrito a seguir:
a) Diluindo-se 1 mL de ácido clorídrico concentrado (36% p/p, d = 1,2 g/mL) para um volume
de 250 mL
b) Dissolvendo-se 2,5 g de hidróxido de sódio em água e diluindo-se para um volume final de
250 mL
c) Diluindo-se 20,0 mL de hidróxido de sódio 2 mol L-1 para 100 mL
d) Dissolvendo-se 0,080 g de hidróxido de sódio em 100 mL de água e adicionando-se a esta
solução 20 mL de ácido clorídrico 0,050 mol L-1
e) Misturando-se 2,0 mL de uma solução de ácido forte, pH 3,00, com 3,0 mL de base forte, pH
10,00
12) Calcule o pH de uma solução que contém ácido fórmico 0,050 mol L-1 e formiato de sódio
0,100 mol L-1 (Ka = 1,76 x 10-4).
13) Calcule o pH de uma solução preparada misturando-se volumes iguais de ácido acético
0,050 mol L-1 e hidróxido de sódio 0,025 mol L-1.
14) Calcule o pH de uma solução preparada misturando-se 5,0 mL de amônia 0,100 mol L-1 com
10,0 mL de ácido clorídrico 0,200 mol L-1.
15) Um tampão ácido acético-acetato tem pH 5,00 e concentração de acetato de sódio igual a
0,100 mol L-1. Calcule seu pH após a adição de 10 mL de hidróxido de sódio 0,100 mol.L-1 a
100,0 mL desse tampão. Kb = 1,75 x 10-5
16) Qual é o pH de um tampão que contém hidrogenoftalato de potássio 0,25 mol L-1 e ftalato
de potássio 0,15 mol L-1? Ka = 3,9 x 10-6
17) A concentração de fosfato total numa amostra de sangue foi determinada como
0,003 mol/L. Se o pH dessa amostra de sangue é igual a 7,45, quais são as concentrações dos
íons dihidrogenofosfato e hidrogenofosfato, respectivamente, nessa amostra? Ka2 = 7,5 x 10-8
18) Calcule o pH da solução resultante ao serem misturados 25,0 mL de hidróxido de sódio
0,100 mol/L com 50,0 mL de cada uma das seguintes soluções:
a) Água pura
b) Hidróxido de sódio 0,100 mol/L
c) Ácido clorídrico 0,150 mol/L
d) Ácido clorídrico 0,050 mol/L
e) Ácido sulfúrico 0,010 mol/L
f) Ácido acético 0,200 mol/L
19) Que massa de hidrogenocarbonato de sódio deve ser misturada a 10,0 mL de uma solução
5 mol/L de carbonato de sódio para se preparar 1,0 litro de uma solução cujo pH é 10,0 ?
20) Qual o pH final das soluções preparadas misturando (tente escrever as equações na sua
forma iônica):
a) 15 mL de NH3 0,200 mol/L com 10 mL de HCl 0,100 mol/L e diluindo para 250 mL
b) 30 mL de Na2CO3 0,150 mol/L com 30 mL de HNO3 0,100 mol/L e diluindo para 200 mL
c) 40 mL de NH4Cl 0,100 mol/L com 20 mL de NaOH 0,150 mol/L e diluindo para 250 mL
d) 10 mL de HOAc 0,200 mol/L com 20 mL de NaOH 0,100 mol/L e diluindo para 100 mL
21) Qual o pH de uma solução de Na2C2O4 0,028 mmol/L? Ka = 5,42 x 10-5
22) Que massa de NH4Cl deve ser adicionada a 100 mL de solução de NH3 0,300 mol/L para se
obter uma solução cujo pH é 9,0?
23) Que massa de NH4Cl está presente em 500 mL de solução deste sal cujo pH é 5,0?
Respostas: 1) É a substância que pode se comportar como um ácido ou como uma base, dependendo do outro reagente presente. Ex.: H2O, HSO4-­‐, CH3COOH. 2) Neutra, básica, neutra, ácida, básica. 3) a) pH = 1,00, b) pH = 13,00 4) a) pH = 3,39, b) pH = 1,00 5) a) pH = 2,06, b) pH = 0,96 6) [HAc] = 1,50 x 10-­‐2 mol L-­‐1 e α = 3,41% 7) MM = 189,46 g/mol 8) [HAc] = 1,94 x 10-­‐2 mol L-­‐1 9) Kb = 3,46 x 10-­‐11 10) a) pH = 3,38 e α = 4,18%, b) pH = 2,38 e α = 4,19%, c) pH = 10,62 e α = 4,18%, d) pH = 5,62 e α = 0,02% e pH = 6,12 e α = 0,07%, e) pH = 8,38 e α = 0,02% e pH = 7,88 e α = 0,07%, f) pH = 11,66 e α = 4,58%, g) pH = 2,00 11) a) pH = 1,32, b) pH = 13,40, c) pH = 13,60, d) pH = 11,92, e) pH = 3,47 12) pH = 4,05 13) pH = 4,76 14) pH = 1,00 15) pH = 5,12 16) pH = 5,19 17) [H2PO4-­‐] = 9,638 x 10-­‐4 mol L-­‐1 e [HPO42-­‐] = 2,036 x 10-­‐3 mol L-­‐1 18) a) pH =12,52, b) pH = 13,00, c) pH = 1,18, d) pH = 7,00, e) pH = 12,30, f) pH = 4,28 19) m = 8,7146 g 20) a) pH = 9,54, b) pH = 10,02, c) pH = 9,72, d) pH = 8,53 21) pH = 8,36 22) m = 2,808 g 23) m = 4,6800 g