Mistura e Soluções Ideais - Série Concursos Públicos
Curso Prático & Objetivo
Misturas// sem Rreação
1
(UF Vale do Sapucaí-MG) Um dentista precisava obter
uma solução aquosa de fluoreto de sódio (flúor) na concentração de 20 g/L para ser usada por um paciente no
combate e na prevenção da cárie. Ele dispunha no consultório de 250 mL de uma solução aquosa a 40 g/L.
Para obter a solução desejada, ele deveria:
Xa) dobrar o volume da solução disponível em seu consultório com água destilada.
b) adicionar à sua solução somente meio litro de água
destilada.
c) tomar cem mililitros da solução disponível e reduzir o
volume de água à metade pela evaporação.
d) tomar cinqüenta mililitros da solução disponível e adicionar mais duzentos e cinqüenta mililitros de água
destilada.
e) usar diretamente no paciente 125 mL da solução já
disponível.
C = 20 g/L
Cinicial · Vinicial = Cfinal · Vfinal
20 · Vinicial = 40 · 250
Vinicial =
40 · 250
= 500 mL
20
É necessário adicionar 250 mL de água destilada, dobrando seu volume,
para obter uma solução de concentração 20 g/L.
2
(FEP-PA) O volume de solvente (água) que se deve
adicionar a 500 mL de uma solução aquosa 2 mol/L de
ácido sulfúrico para que esta solução se transforme em
uma solução 0,5 N é igual a:
a) 4 000 mL
Xb) 3 500 mL
c) 3 000 mL
d) 2 500 mL
e) 2 000 mL
a)
b)
c)
d)
Xe)
36 mol/L
18 mol/L
0,036 mol/L
0,36 mol/L
0,018 mol/L
Para H2SO4 o k = 2.
N=k·M
V
M=
N
k
36
V M = 18 mol/L
2
Minicial · Vinicial = Mfinal · Vfinal
18 · 1 = Mfinal · 1000
18· 1
Mfinal =
= 0,018 mol/L
1000
M=
4
(EEM-SP) Misturaram-se 100,0 mL de uma solução
aquosa de uma substância A, de concentração igual a
10,0 g/L, com 100,0 mL de outra solução aquosa da mesma substância A, mas de concentração igual a 2,0 g/L.
A concentração da solução resultante é igual a 6,5 g/L.
Sabendo-se que não houve variação de temperatura, calcule, com três algarismos significativos, a variação de volume ocorrida na mistura das duas soluções.
V’ · C’ + V’’ · C’’ = Vfinal · Cfinal
Vfinal =
100 · 10,0 + 100 · 2,0
r 184,6 mL
6,5
Vinicial = 200 mL
Variação de volume = 200 – 184,6 r 15,4 mL
Para H2SO4 o k = 2.
N=k·M
V
M=
N
k
0,5
V M = 0,25 mol/L
2
Minicial · Vinicial = Mfinal · Vfinal
2 · 500 = 0,25 · Vfinal
2 · 500
Vfinal =
= 4000 mL
0,25
Volume acrescentado = 4000 – 500 = 3500 mL
M=
3
(Fesp-PE) Adiciona-se 1,0 mL de uma solução concentrada de ácido sulfúrico, H2SO4, 36 N a um balão
volumétrico contendo exatamente 1 000 mL de água destilada. A concentração em mol/L da solução resultante é:
(Admita que não há variação de volume.)
Dados: H = 1 u; S = 32 u e O = 16 u.
5
(Unicamp-SP) Um dos grandes problemas das navegações do século XVI referia-se à limitação de água potável
que era possível transportar numa embarcação.
Imagine uma situação de emergência em que restaram
apenas 300 litros (L) de água potável (considere-a completamente isenta de eletrólitos).
A água do mar não é apropriada para o consumo devido à
grande concentração de NaCL (25 g/L), porém o soro fisiológico (10 g de NaCL/L) é.
Se os navegantes tivessem conhecimento da composição
do soro fisiológico, poderiam usar a água potável para diluir água do mar de modo a obter soro e assim teriam um
volume maior de líquido para beber.
01
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Curso Prático & Objetivo
a) Que volume total de soro seria obtido com a diluição
se todos os 300 litros de água potável fossem usados
para este fim?
b) Considerando-se a presença de 50 pessoas na embarcação e admitindo-se uma distribuição equitativa do
soro, quantos gramas de NaCL teriam sido ingeridos
por cada pessoa?
c) Uma maneira que os navegadores usavam para obter
água potável adicional era recolher água de chuva.
Considerando-se que a água da chuva é originária, em
grande parte, da água do mar, como se explica que ela
possa ser usada como água potável?
a) Cágua do mar = 25 g/L
Csoro = 10 g/L
Vinicial · Cinicial = Vfinal · Cfinal
1 · 25 = Vfinal · 10
Vfinal = 2,5 L
Volume acrescentado = 2,5 – 1,0 = 1,5 L de água potável a cada litro de
água do mar.
1,5 L de água potável @@@ 1 L de água do mar
300 L de água potável @
@@ x
300 · 1
V x = 200 L
1,5
Volume de soro = 300 + 200
Volume de soro = 500 L
b) 10 g de NaCL @@@@ 1 L de soro
y @@@@@@@@@ 500 L de soro
500 · 10
y=
V y = 5000 g de NaCL
1
5000
= 100 g de NaCL/pessoa
50
c) A água evapora enquanto o sal continua dissolvido no mar.
x=
6
(Unesp-SP) Na preparação de 500 mL de uma solução
aquosa de H2SO4 de concentração 3 mol/L, a partir de uma
solução de concentração 15 mol/L do ácido, deve-se diluir
o seguinte volume da solução concentrada:
a) 10 mL
Xb) 100 mL
c) 150 mL
d) 300 mL
e) 450 mL
Minicial · Vinicial = Mfinal · Vfinal
3 · 500 = 15 · Vfinal
Vfinal =
3 · 500
15
= 100 mL
Massas atômicas: O = 16 u; AL = 27 u e S = 32 u.
0,171
–6
b) 1,46 · 10
–4
c) 5 · 10
d) 1710
3
e) 684 · 10
Xa)
Minicial · Vinicial = Mfinal · Vfinal
1 · 5 = Mfinal · 10 000
–4
Mfinal = 5 · 10 mol/L
MAL2(SO4)3 = 342 g/mol
342 g @@@@@ 1 mol
–4
x @@@@@@@ 5 · 10 mol
–4
x=
5 · 10 · 342
= 0,171 g/L
1
8 (UFPI) Quais das afirmações a respeito de soluções
são corretas?
I. Quando diluímos uma solução, estamos aumentando
o número de mol do soluto.
II. Quando diluímos uma solução, estamos aumentando
o número de mol do solvente.
III. Na evaporação de uma solução aquosa de um composto iônico, o número de mol do soluto não se altera.
IV. Quando misturamos duas soluções de mesmo soluto,
porém com molaridades diferentes, a solução final
apresenta uma molaridade com valor intermediário
às molaridades iniciais.
V. Ao misturarmos soluções de solutos diferentes, sem
que ocorra reação, na verdade o que ocorre é uma
simples diluição de cada um dos solutos.
a) Todas.
b) Nenhuma.
c) Somente I, III e IV.
Xd) Somente II, III, IV e V.
e) Somente II, III e IV.
I. Falsa. A quantidade de matéria do soluto não se altera.
9
(UFCE) No recipiente A, temos 50 mL de uma solução 1 mol/L de NaCL.
No recipiente B, há 300 mL de uma solução que possui
30 g de NaCL por litro de solução.
Juntou-se o conteúdo dos recipientes A e B e o volume
foi completado com água até formar 1 litro de solução.
Determine a concentração final da solução obtida.
Massa molar: NaCL = 58,5 g/mol.
Mistura de soluções de mesmo soluto
MNaCL = 58,5 g/mol
M=
7
(Uni-Rio-RJ) Para efetuar o tratamento de limpeza de
uma piscina de 10 000 L, o operador de manutenção nela
despejou 5 L de solução 1 mol/L de sulfato de alumínio,
AL2(SO4)3. Após agitar bem a solução, a concentração do
sulfato de alumínio, em g/L, na piscina é de:
30
58,5
V M r 0,5 mol/L
Minicial · Vinicial + M2 · V2 = M3 · V3
1 · 50 + 0,5 · 300 = M3 · 350 V M3 r 0,57 mol/L
Diluição de soluções
Minicial · Vinicial = Mfinal · Vfinal
0,57 · 350 = Mfinal · 1000
V
Mfinal r 0,20 mol/L
02
Mistura e Soluções Ideais - Série Concursos Públicos
Curso Prático & Objetivo
10
(Fameca-SP) Um volume igual a 250 mL de solução aquosa de cloreto de sódio (solução 1) é misturado a
250 mL de solução aquosa de cloreto de sódio (solução 2)
–1
de densidade 1,40 g · mL e título igual a 20% em massa.
A concentração final de cloreto de sódio é igual a
–1
0,8 g · mL . Calcule a massa de cloreto de sódio existente
na solução 1.
Xa) 330 g
b) 130 g
c) 50 g
d) 100 g
e) 120 g
C2 = d · T = 1,4 · 0,2 = 0,28 g/mL
V1 · C1 + V2 · C2 = Vfinal · Cfinal
C1 = 1,32 g/mL
1,32 g @@@@@ 1 mL
x @@@@@@@ 250 mL
x=
250 · 1,32
1
V
(UFES) 1 L de uma solução 0,5 mol/L de CaCL2 é
adicionado a 4 L de solução 0,1 mol/L de NaCL. As con2+
1+
centrações em quantidade de matéria dos íons Ca , Na
1–
e CL na mistura são, respectivamente:
a) 0,16; 0,04 e 0,25
Xb) 0,10; 0,08 e 0,28
c) 0,04; 0,08 e 0,25
d) 0,20; 0,25 e 0,16
e) 0,10; 0,08 e 0,04
2+
2 CL
2 · 0,5 mol/L
1+
1 CL
0,1 mol/L
Em 1 L: 1 CaCL
# 1 Ca
+
0,5 mol/L
0,5 mol/L
+
Em 4 L: 1 NaCL
# 1 Na
0,1 mol/L
0,1 mol/L
1–
1–
Íon cálcio:
Minicial · Vinicial = Mfinal · Vfinal
0,5 · 1 = Mfinal · 5 V Mfinal = 0,1 mol/L
Mistura de soluções
250 · C1 + 250 · 0,28 = 500 · 0,8 V
13
x = 330 g
11
(UFMG) Considere uma solução contendo íons
sódio e íons cobre II, cada um deles na concentração
0,10 mol/L. A concentração dos íons negativos pode ser
qualquer uma das seguintes, exceto:
Xa) 0,15 mol/L de íons nitrato.
b) 0,15 mol/L de íons sulfato.
c) 0,30 mol/L de íons cloreto.
d) 0,30 mol/L de íons nitrito.
e) 0,30 mol/L de íons acetato.
Como toda solução é eletricamente neutra, seria necessário 0,30 mol/L de
1+
2+
íons nitrato, NO1–
3( aq), para cancelar a carga positiva dos íons Na (a q) e Cu (a q).
Íon sódio:
Minicial · Vinicial = Mfinal · Vfinal
0,1 · 4 = Mfinal · 5 V Mfinal = 0,08 mol/L
Íon cloreto:
M1 · V1 + M2 · V2 = M3 · V3
2 · 0,5 · 1 + 0,1 · 4 = M3 · 5
V M3 = 0,28 mol/L
14 (Fesp-PE) O volume de uma solução de hidróxido
de sódio, NaOH, 1,5 mol/L que deve ser misturado a
300 mL de uma solução 2 mol/L da mesma base, a fim de
torná-la solução 1,8 mol/L, é:
Xa) 200 mL
b) 20 mL
c) 2 000 mL
d) 400 mL
e) 350 mL
V=?
+ Vinicial = 300 mL
V
M = 1,5 mol/L
Minicial = 2,0 mol/L
Vfinal = 300 + V
Mfinal = 1,8 mol/L
M · V + Minicial · Vinicial = Mfinal · Vfinal
1,5 · V + 2 · 300 = 1,8 · (V + 300)
1,5 V + 600 = 1,8 V + 540
0,3 V = 60
V = 200 mL
12
(Cesgranrio-RJ) Uma solução 0,05 mol/L de
glicose, contida em um béquer, perde água por evaporação até restar um volume de 100 mL, passando a concentração para 0,5 mol/L. O volume de água evaporada é,
aproximadamente:
a) 50 mL
b) 100 mL
c) 500 mL
Xd) 900 mL
e) 1 000 mL
15 (EEM-SP) Considere uma solução 0,4 mol/L de um
ácido que se deseja transformar em solução 0,5 mol/L pela
mistura com uma solução 2 mol/L do mesmo ácido.
Calcule o volume de solução 2 mol/L a ser utilizado para
se obter 200 mL de solução 0,5 mol/L.
M1 · V1 + M2 · V2 = Mfinal · Vfinal
I) 0,4 · V1 + 2,0 · V2 = 0,5 · 200
e
Minicial · Vinicial = Mfinal · Vfinal
Substituindo II em I, temos:
0,05 · Vinicial = 0,5 · 100
0,4 · (200 – V2) + 2,0 · V2 = 0,5 · 200
0,5 · 100
= 1000 mL
0,05
Água evaporada = 1000 – 100 = 900 mL
Vinicial =
II) V1 + V2 = 200 V V1 = 200 – V2
80 – 0,4 V2 + 2,0 · V2 = 100
1,6 · V2 = 20
V2 = 12,5 mL
03
Mistura e Soluções Ideais - Série Concursos Públicos
Curso Prático & Objetivo
Misturas com reação
1
(UFPA) Um volume igual a 200 mL de uma solução
aquosa de HCL 0,20 mol/L neutralizou completamente
50 mL de uma solução aquosa de Ca(OH)2.
Determine a concentração em quantidade de matéria da
solução básica.
HCL: V = 200 mL
+
M = 0,20 mol/L
b) Escreva a equação balanceada da citada reação que origina o escurecimento das pinturas a óleo.
a) 1 PbS(s)
+
4 H2O2(aq)
1 · 239 g @@@ 4 · 34 g
0,24 g @
@@@@ x
x=
Ca(OH)2: V = 50 mL
M=?
0,24 · 4 · 34
1 · 239
#
+
4 H2O(L)
V x r 0,137 g de H2O2
1 mol @
@@@@ 34 g
0,1 mol @@@@ 3,4 g
2 HCL(aq) + 1 Ca(OH)2(aq) # 1 CaCL2(aq) + 2 H2O(L)
a
MA · VA(L)
=
b
MB · VB(L)
1L @
@@@@@ 3,4 g de H2O2
y @
@@@@@@ 0,137 g de H2O2
2
=
1
y=
0,20 · 0,2
MB · 0,05
MB = 0,4 mol/L
0,137 · 1
3,4
V
y r 0,04 L de solução
b) PbO(s) + H2S(aq) # PbS(s) + H2O(L)
2 (Vunesp-SP) O eletrólito empregado em baterias de
automóvel é uma solução aquosa de ácido sulfúrico. Uma
amostra de 7,50 mL da solução de uma bateria requer 40,0 mL de hidróxido de sódio 0,75 mol/L para sua
neutralização completa.
a) Calcule a concentração em quantidade de matéria do
ácido na solução da bateria.
b) Escreva a equação balanceada da reação de neutralização total do ácido, fornecendo os nomes dos produtos formados.
a) Cálculo da concentração em mol/L do H2SO4 na bateria.
1 H2SO4(aq) +
2 NaOH(aq)
MH2SO4(aq) =
a · MNaOH · VNaOH
b · VH2SO4(aq)
V
MH2SO4(aq) =
1 · 0,75 · 40,0
2 · 7,50
2 NaOH(aq)
+
2 H2O(L)
#
(Ufop-MG) O bicarbonato de sódio freqüentemente
é usado como antiácido estomacal. Considerando que o
suco gástrico contenha cerca de 250,0 mL de solução de
HCL 0,1 mol/L, conclui-se que a massa, em gramas, de
NaHCO3 necessária para neutralizar o ácido clorídrico
existente no suco gástrico é:
a) 1,2
b) 1,4
c) 1,8
Xd) 2,1
e) 2,6
HCL(aq) + NaHCO3(aq) # NaCL(aq) + H2O(L) + CO2(g)
1 · 36,5 g @ 1 · 84 g
V
V
4
V = 250,0 mL; MHCL = 0,1 mol/L; MHCL = 36,5 g/mol
massa de NaHCO3 = ?; MNaHCO3 = 84 g/mol
V
V
+
1 Na2SO4(aq)
#
MH2SO4(aq) · VH2SO4(aq) (L)
a
=
b
MNaOH · VNaOH (L)
b) 1 H2SO4(aq)
PbSO4(s)
MH2SO4(aq) = 2,0 mol/L
1 Na2SO4(aq)
+
2 H2O(L)
Os produtos formados são sulfato de sódio e água.
1 mol de HCL @
@@@ 36,5 g
0,1 mol de HCL @@@ 3,65 g
3,65 g @@@@@@@ 1 000 mL
x @@@@@@@@@ 250,0 mL
x=
250,0 · 3,65
1000
V
x r 0,91 g de HCL
1 · 36,5 g de HCL @@ 1 · 84 g de NaHCO3
0,91 g de HCL @@@ y
3
(UFCE) Pinturas a óleo escurecem com o decorrer
do tempo, devido à reação do óxido de chumbo, PbO,
usado como pigmento branco das tintas, com o gás
sulfídrico, H2S, proveniente da poluição do ar, formando
um produto de cor preta, sulfeto de chumbo, PbS. A recuperação de valorosos trabalhos artísticos originais requer o tratamento químico com soluções de peróxido de
hidrogênio, H2O2, o qual atua segundo a reação:
PbS(s) + 4 H2O2(aq) # PbSO4(s) + 4 H2O(L)
preto
branco
a) Que volume de solução 0,1 mol/L de H2O2 deve ser
utilizado para remover, completamente, uma camada
contendo 0,24 g de PbS?
y=
0,91 · 1 · 84
1 · 36,5
V
y r 2,1 g de NaHCO3
5
(UFRJ) A tabela a seguir representa o volume, em mL,
e a concentração, em diversas unidades, de três soluções
diferentes. Algumas informações não estão disponíveis na
tabela, mas podem ser obtidas a partir das relações entre
as diferentes unidades de concentração:
Solução
Volume
eq/L
mol/L
g/L
I. Mg(OH)2
100
-----
2,0
A
II. Mg(OH)2
400
1,0
-----
29
III. Monoácido
-----
0,1
B
C
04
Mistura e Soluções Ideais - Série Concursos Públicos
Curso Prático & Objetivo
a) Qual a concentração em quantidade de matéria da solução resultante da mistura das soluções I e II?
b) O sal formado pela reação entre os compostos presentes nas soluções I e III é o Mg(BrO3)2. Determine os
valores desconhecidos A, B e C.
c) Qual o volume do ácido brômico, HBrO3, necessário
para reagir completamente com 200 mL da solução I?
Massas molares em g/mol: Mg = 24; O = 16; H = 1 e Br = 80.
a) Cálculo da concentração em mol/L da solução II:
7
(Faap-SP) Calcule o grau de pureza de uma amostra
de 4,80 g de hidróxido de sódio, sabendo que uma alíquota
de 10 mL de uma solução de 100 mL desse material consumiu, na titulação, 20,0 mL de uma solução 0,25 mol/L
de H2SO4(aq). Considere que as impurezas presentes na
massa da amostra são inertes ao ácido.
1 H2SO4(aq)
2 NaOH(aq)
#
MH2SO4(aq) · VH2SO4(aq) (L)
a
=
b
MNaOH · VNaOH (L)
+
V
1 Na2SO4(aq)
+
2 H2O(L)
MNaOH =
MH2SO4(aq) · VH2SO4(aq) (L) · b
VNaOH (L) · a
M1 · V1 + M2 · V2 = M3 · V3
MNaOH =
M1 · V1 + M2 · V2
2,0 · 100 + 0,5 · 400
M3 =
=
= M3 = 0,8 mol/L
V3
500
0,25 · 20 · 2
10 · 1
Cálculo da concentração em mol/L para uma pureza igual a 100%.
M2 =
N = k · M2 V
N
k
M2 =
V
1,0
2
V
M2 = 0,5 mol/L
b) Cálculo de A:
C
M=
M1
M=
C = M · M1 V
V
C = 2,0 · 58,3
V C = 116,6 g/L
Cálculo de B: Monoácido = HBrO3, ácido brômico
N=k·M
M=
V
N
k
M=
V
0,1
1
V
M = 0,1 mol/L
C = 0,1 · 129
V
V
c) 1 Mg(OH)2(aq) + 2 HBrO3(aq) #
a
MA · VA(L)
=
b
MB · VB(L)
V
2 · 2,0 · 0,2
VA(L) =
0,1
C = 12,9 g/L
Mg(BrO3)2(aq) +
2 H2O(L)
2
0,1 · VA(L)
=
1
2,0 · 0,2
V
MNaOH = 1,0 mol/L
V
M=
V
4,80
40 · 0,1
V
M = 1,2 mol/L
1,2 mol de NaOH @@@@@@@ 100% de pureza
1,0 @@@@@@@@@@@@@ x
1,2
100
=
1,0
x
1,0 · 100
1,2
x=
V
x r 83,3% de pureza
V
8
Cálculo de C: MHBrO3 = 129 g/mol
C = M · M1
m1
M1 · V(L)
V
VA(L) = 8 L
Calcule os volumes de soluções aquosas de H2SO4,
respectivamente 2 eq/L (solução x) e 3,5 eq/L (solução y),
necessários para a preparação de um volume igual a
750 mL de solução aquosa 3 eq/L desse ácido.
Solução x: 2 normal de H2SO4(aq)
Solução y: 3,5 normal de H2SO4(aq)
Solução final: 3 normal de H2SO4(aq)
Volume final: 750 mL V Vx + Vy = 750 mL
Com as informações do exercício montamos o sistema de equações:
6
(Fuvest-SP) O rótulo de um produto de limpeza diz
que a concentração de amônia, NH3, é de 9,5 g/L. Com o
intuito de verificar se a concentração de amônia corresponde à indicada no rótulo, 5,00 mL desse produto
foram titulados com ácido clorídrico de concentração
0,100 mol/L. Para consumir toda a amônia dessa amostra foram gastos 25,00 mL do ácido.
Com base nas informações fornecidas indique a alternativa que responde corretamente às seguintes questões:
I. Qual a concentração da solução, calculada com os
dados da titulação?
II. A concentração indicada no rótulo é correta?
I
II
a) 0,12 mol/L
sim
b) 0,25 mol/L
não
c) 0,25 mol/L
sim
Xd) 0,50 mol/L
não
e) 0,50 mol/L
sim
CNH3 = 9,5 g/L
VNH3 = 5,00 mL
MHCL = 0,100 mol/L
VHCL = 25,00 mL
M=
C
M1
V
I. Vx + Vy = 750 mL
3 · 750 = 2 · Vx + 3,5 · Vy
Substituindo I em II, temos:
3 · 750 = 2 · (750 – Vy) + 3,5 · Vy
2 250 = 1 500 – 2 Vy + 3,5 Vy
2 250 = 1 500 + 1,5 Vy
1,5 Vy = 750
9
V
Vy = 500 mL
9,5
17
V
V
0,100 · 25,00
5,00
V
FeSO4: V = ?
C = 158 g/L
M=
MNH3 = 0,5 mol/L i rótulo
Vx = 250 mL
2 KMnO4(aq) + 10 FeSO4(aq) + 8 H2SO4(aq) #
# 5 Fe2(SO4)3(aq) + 1 K2SO4(aq) + 2 MnSO4(aq) + 8 H2O(L),
podemos concluir que 1 litro de uma solução de permanganato de potássio, KMnO4, contendo 158 g de soluto por
litro, reage com um volume de uma solução de sulfato
ferroso, FeSO4, contendo 152 g do soluto por litro, exatamente igual a:
a) 1 litro.
b) 3 litros.
Xc) 5 litros.
d) 7 litros.
e) 10 litros.
MNH3 (no rótulo) = 0,56 mol/L
1
0,100 · 25,00
=
1
MNH3 · 5,00
V
(UFES) A partir da reação balanceada:
1 NH3(g) + 1 HCL(aq) # 1 NH4CL(aq)
MNH3 =
Vx = 750 – Vy
KMnO4: V = 1L
M=
a
MA · VA(L)
=
b
MB · VB(L)
V
II. Nf · Vf = Nx · Vx + Ny · Vy
C = 152 g/L
C
158
=
= 1 mol/L
M
158
M=
C
152
=
= 1 mol/L
M
152
2 KMnO4 + 10 FeSO4
a
MA · VA(L)
=
b
MB · VB(L)
VB(L) =
10
2
V
V
2
1·1
=
10 1 · VB(L)
VB(L) = 5 L
05
Mistura e Soluções Ideais - Série Concursos Públicos
Curso Prático & Objetivo
10
(ITA-SP) Fazendo-se borbulhar gás cloro através
de 1,0 litro de uma solução de hidróxido de sódio, verificou-se ao final do experimento que todo hidróxido de
sódio foi consumido e que na solução resultante foram
formados 2,5 mol de cloreto de sódio. Considerando que
o volume da solução não foi alterado durante todo o processo e que na temperatura em questão tenha ocorrido
apenas a reação correspondente à equação química, nãobalanceada, esquematizada a seguir, qual deve ser a concentração inicial de hidróxido de sódio?
1–
1–
1–
# CL(aq) + CLO3(aq) + H2O(L)
OH(aq) + CL2(g)
a)
b)
Xc)
d)
e)
6,0 mol/L
5,0 mol/L
3,0 mol/L
2,5 mol/L
2,0 mol/L
1 CH3COOH + 1 NaOH # CH3COONa + HOH
MNaCL = 2,5 mol/L
–2 +1
0
OH (a1–q)
+
CL :
CL (a1–q)
#
redução
d=1
+
+1 –2
CLO 1–
3( aq)
+
H2O(L)
–1
coeficiente = d · x
V coeficiente = 1 · 1 = 1
5
V coeficiente = 5 · 1 = 5
1
+
3 CL2(g)
#
5 CL (a1–q)
+
1 CLO1–
3( aq)
+
y H2O(L)
+
3 CL2(g)
#
5 CL
1–
(aq)
y=
T=
– x = –6 V x = 6
6 OH
0,0335 · 0,100
0,025
MA = 0,134 mol/L
V
8,04 g de CH3COOH @
@@@@ 1 000 mL
y @@@@@@@@@@@@@ 100 mL
(x · 1–) + 3 · 0 = (5 · 1–) + (1 · 1–) + y · 0
1–
(a q)
MA =
1
MA · 0,025
=
1
0,100 · 0,0335
V
x = 8,04 g de CH3COOH
+5
d=5
CLO1–
3 : coeficiente = d · x
x OH (a1–q)
a
MA · VA(L)
=
b
MB · VB(L)
1 mol de CH3COOH @@@@@ 60 g
0,134 mol de CH3COOH @@@ x
oxidação
0
1–
+5 –2
–1
CL2(g)
0
12 (UFPI) Desejando-se verificar o teor de ácido
acético, CH3COOH, em um vinagre obtido numa pequena indústria de fermentação, pesou-se uma massa de 20 g
3
do mesmo e diluiu-se a 100 cm com água destilada em
3
balão volumétrico. A seguir, 25 cm desta solução foram
pipetados e transferidos para erlenmeyer, sendo titulados
com solução 0,100 mol/L de hidróxido de sódio, da qual
3
foram gastos 33,5 cm . A concentração em massa do ácido no vinagre em % é:
Massa molar do ácido acético = 60 g/mol.
Xa) 4,0%
b) 3,3%
c) 2,0%
d) 2,5%
e) 0,8%
+
1 CLO
1–
3( aq)
+
100 · 8,04
1000
m1
m
V y = 0,804 g de CH3COOH
T=
V
0,804
20
V
T r 0,04 ou T% r 4%
3 H2O(L)
6 OH (a1–q) @@@@@@@@@ 5 CL (a1–q)
a
Minicial · Vinicial(L)
=
b
Mfinal · Vfinal(L)
Minicial
2,5 · 6
=
5
V
V
6
Minicial · 1
=
5
2,5 · 1
Minicial = 3,0 mol/L
11 (UnB-DF) Uma remessa de soda cáustica está sob
suspeita de estar adulterada. Dispondo de uma amostra
de 0,5 grama, foi preparada uma solução aquosa de 50 mL.
Esta solução foi titulada, sendo consumidos 20 mL de uma
solução 0,25 mol/L de ácido sulfúrico. Determine a porcentagem de impureza existente na soda cáustica, admitindo que não ocorra reação entre o ácido e as impurezas.
Massa molar: NaOH = 40 g/mol.
1 H2SO4(aq) + 2 NaOH(aq) # 1 Na2SO4(aq) + 2 H2O(L)
a
MA · VA(L)
=
b
MB · VB(L)
V
0,25 · 0,020 · 2
MB =
1 · 0,050
1
0,25 · 0,020
=
2
MB · 0,050
V
MB = 0,2 mol/L
1 mol de NaOH @@@@@@@ 40 g de NaOH
0,2 mol de NaOH @@@@@@ x
(UCG-GO) Para determinar a porcentagem de prata, Ag, em uma liga, um analista dissolve uma amostra de
0,800 g da liga em ácido nítrico. Isto causa a dissolução da
prata como íons Ag1+. A solução é diluída com água e titulada com solução 0,150 mol/L de tiocianato de potássio,
KSCN. É formado, então, um precipitado:
1+
1–
Ag (aq) + SCN(aq) # AgSCN(ppt)
Ele descobre que são necessários 42 mL de solução de
KSCN para a titulação. Qual é a porcentagem em massa
de prata na liga?
–1
Massa molar do Ag = 108 g · mol .
1–
1 mol de SCN @@@@@@@ 58 g de SCN
1–
0,150 mol de SCN @@@@@ x
1–
1–
x = 8,7 g de SCN
1–
8,7 g de SCN @@@@@@@ 1 000 mL
y @@@@@@@@@@@@@ 42 mL
y=
4,2 · 8,7
1 000
Ag (a1–q)
+
V
y r 0,3654 g de SCN1–
SCN 1–
( g)
#
AgSCN(ppt)
1 · 108 @
@@@ 1 · 58
x = 8 g de NaOH
8 g de NaOH @@@@@@@@ 1000 mL
y @@@@@@@@@@@@@ 50 mL
z @@@@@@ 0,3654
z r 0,68 g de prata
0,8 g de Ag @
@@@@@@@@ 100% de prata na liga
0,68 g de Ag @@@@@@@@ w
y = 0,4 g de NaOH
m1
0,4
T=
V
T=
m
0,5
Logo, 20% de impurezas.
13
V
T = 0,8 ou T% = 80%
w r 85% de prata na liga
Mistura e Soluções Ideais - Série Concursos Públicos
Curso Prático & Objetivo
Propriedades coligativas
1
(UCDB-MS) As propriedades coligativas das soluções
dependem:
a) da pressão máxima de vapor do líquido.
b) da natureza das partículas dispersas na solução.
c) da natureza do solvente, somente.
Xd) do número de partículas dispersas na solução.
e) da temperatura de ebulição do líquido.
2
(FCMSCSP) À mesma temperatura, qual das soluções
aquosas indicadas abaixo tem maior pressão de vapor?
Xa) Solução 0,01 mol/L de hidróxido de potássio.
b) Solução 0,01 mol/L de cloreto de cálcio.
c) Solução 0,1 mol/L de cloreto de sódio.
d) Solução 0,1 mol/L de sacarose.
e) Solução 0,2 mol/L de glicose.
Quanto menor a concentração de partículas em solução, maior é a sua
pressão de vapor.
3 (PUC-MG) Tendo em vista o momento em que um líquido se encontra em equilíbrio com seu vapor, leia atentamente as afirmativas a seguir:
I. A evaporação e a condensação ocorrem com a mesma
velocidade.
II. Não há transferência de moléculas entre o líquido e o
vapor.
III. A pressão de vapor do sistema se mantém constante.
IV. A concentração do vapor depende do tempo.
Das afirmativas citadas, são incorretas:
Xa) I e III
b) II e IV
c) II e III
d) I e II
e) III e IV
IV. Falsa. A concentração depende da temperatura.
4 (UFSM-RS) Os frascos de éter, se não forem bem fechados, ficam vazios em pouco tempo, porque
I. se forma um composto muito estável entre as moléculas de éter e o oxigênio do ar, favorecendo assim a
vaporização.
II. a pressão de vapor do éter é alta.
III. o éter forma uma mistura azeotrópica com o ar, o que
favorece sua vaporização.
Está(ão) correta(s):
a) I apenas.
Xb) II apenas.
c) I e III apenas.
d) II e III apenas.
e) I, II e III.
5
(UnB-DF) As atividades do químico incluem identificar a composição das substâncias e determinar a sua concentração nos materiais. Para a realização de tais atividades, são utilizados atualmente equipamentos analíticos,
entre os quais os instrumentos espectrofotométricos, de
alta precisão e sensibilidade. Esses equipamentos possuem
um sistema computacional acoplado que processa as informações obtidas pelo instrumento, fornecendo ao analista a identificação dos elementos químicos presentes na
substância, bem como a sua concentração. A instalação e
a manutenção desses equipamentos em laboratório exigem alguns cuidados básicos, em função da existência de
sistemas eletrônicos de microprocessamento. Julgue os
itens que se seguem, relativos ao problema da conservação desses intrumentos.
1. A necessidade de manter esses equipamentos em compartimento fechado, anexo ao laboratório, pode ser
justificada pela utilização de substâncias com baixo
ponto de ebulição e que contaminam o ambiente.
2. A teoria cinético-molecular demonstra que, em dias
quentes, os vapores e gases emitidos no laboratório
poderão atacar o sistema eletrônico dos equipamentos
com maior intensidade do que em dias frios.
3. Em laboratórios situados em regiões geográficas de elevada altitude, a vaporização de substâncias voláteis será
mais rápida do que em laboratórios localizados em regiões próximas ao nível do mar.
Corretos: 1, 2 e 3.
07
Mistura e Soluções Ideais - Série Concursos Públicos
Curso Prático & Objetivo
6 (UEMA) Sobre os estados líquido, sólido e gasoso, é
correto afirmar que:
01. um líquido entra em ebulição somente quando sua
pressão de vapor for maior que duas vezes a pressão
exercida sobre o líquido.
X02. o calor de vaporização de um líquido é positivo.
X04. um sólido sublimará quando sua pressão de vapor atingir o valor da pressão externa.
X08. a densidade de um líquido, à temperatura e pressão
constantes, é sempre maior do que a densidade do seu
vapor.
X16. um líquido A é considerado mais volátil que um líquido B, se a pressão de vapor de A for maior que a pressão de vapor de B, nas mesmas condições de pressão e
temperatura.
X32. a condensação de um gás pode ocorrer por diminuição da temperatura e/ou aumento da pressão.
01. Falso. O líquido entra em ebulição quando sua pressão de vapor se
iguala à pressão externa.
Resposta: soma = 62
7
(Fuvest-SP) Em um mesmo local, a pressão de vapor
de todas as substâncias puras líquidas:
a) tem o mesmo valor à mesma temperatura.
Xb) tem o mesmo valor nos respectivos pontos de ebulição.
c) tem o mesmo valor nos respectivos pontos de congelação.
d) aumenta com o aumento do volume de líquido presente, à temperatura constante.
e) diminui com o aumento do volume de líquido presente, à temperatura constante.
9
(UFRGS-RS) Os pontos normais de ebulição da água,
do etanol e do éter etílico são, respectivamente, 100 °C,
78 °C e 34 °C. Observe as curvas no gráfico de variação de
pressão de vapor do líquido (PV) em função da temperatura (T).
Pressão de
vapor/mmHg
I
II
III
Temperatura/°C
As curvas I, II e III correspondem, respectivamente, aos
compostos:
Xa) éter etílico, etanol e água.
b) etanol, éter etílico e água.
c) água, etanol e éter etílico.
d) éter etílico, água e etanol.
e) água, éter etílico e etanol.
10 (UFSC) O gráfico apresenta a variação das pressões
de vapor do n-hexano, da água, do benzeno e do ácido
acético com a temperatura.
Pressão/mmHg
o o
n
an
ex nze
ua
h
n- be
ág
ác
id
c
oa
éti
co
760
8 (FEI-SP) Foram realizadas medidas de pressão de vapor em experiências com o tubo de Torricelli utilizando
os líquidos puros: água, álcool, éter e acetona, todos na
o
mesma temperatura de 20 C e ao nível do mar. Os resultados foram os seguintes:
Substância (líquido)
Água
Álcool Éter
Pressão de vapor/mmHg
17,5
43,9
Acetona
184,8 442,2
o
Considerando os mesmos líquidos, a 20 C, quais entrariam
em ebulição na referida temperatura num ambiente onde
a pressão fosse reduzida a 150 mmHg?
a) Nenhum dos líquidos.
b) Apenas a acetona.
Xc) Apenas o éter e a acetona.
d) Apenas a água.
e) Apenas a água e o álcool.
0
20
40
60
80
100
120
Temperatura/°C
Assinale a(s) proposição(ões) verdadeira(s).
X01. O n-hexano é mais volátil que o ácido acético.
X02. Na pressão de 760 mmHg, o benzeno tem ponto de
ebulição de 80 °C.
04. A 76 °C a pressão de vapor da água é aproximadamente
de 760 mmHg.
08. Uma mistura de água e ácido acético, em qualquer
proporção, terá, ao nível do mar, ponto de ebulição
entre 60 °C e 80 °C.
16. A água, a 0 °C, tem pressão de vapor = 760 mmHg.
X32. A ordem crescente de volatilidade, a 80 °C, é ácido
acético < água < benzeno < n-hexano.
X64. As pressões de vapor aumentam com o aumento da
temperatura.
04. Falsa. É menor que 760 mmHg.
08. Falsa. Acima de 100 °C.
16. Falsa. Bem menor que 760 mmHg.
Resposta: soma = 99
08
Mistura e Soluções Ideais - Série Concursos Públicos
Curso Prático & Objetivo
11 (Fameca-SP) Em um acampamento à beira-mar,
um campista conseguiu preparar arroz cozido utilizandose de água, arroz e uma fonte de aquecimento. Quando
este mesmo campista foi para uma montanha a 3000 m
de altitude, observou, ao tentar cozinhar arroz, que a água:
Xa) fervia, mas o arroz ficava cru, porque a água estava fervendo a uma temperatura inferior a 100 °C devido ao
abaixamento de sua pressão de vapor.
b) fervia rapidamente, porque a temperatura de ebulição
estava acima de 100 °C devido à rarefação do ar e ao
conseqüente aumento de sua pressão de vapor.
c) fervia rapidamente, porque a temperatura de ebulição
estava acima de 100 °C devido à baixa pressão atmosférica.
d) não fervia, porque a baixa umidade e temperatura aumentaram a pressão de vapor do líquido a ponto de
impedir que entrasse em ebulição.
e) fervia tão rapidamente quanto ao nível do mar e apresentava ponto de ebulição idêntico, pois tratava-se do
mesmo composto químico e, portanto, não poderia
apresentar variações em seus “pontos cardeais”, ou seja,
os pontos de fusão e de ebulição e sua densidade.
t /oC
Água
Etanol
Acetona
Éter etílico
0,0
4,5
12,2
------
185,3
28,5
20,0
17,5
43,9
184,8
442,2
76,7
40,0
50,3
135,3
421,5
921,3
179,9
60,0 149,4
352,7
866,0
------
384,6
80,0 355,1
812,6
------
------
749,9
a) Construa um gráfico das pressões de vapor em mmHg
da água, do etanol, da acetona, do éter etílico e do
benzeno em função da temperatura.
b) Determine, pelo gráfico: o ponto de ebulição da acetona sob pressão de 500 mmHg, o ponto de ebulição do
éter etílico sob pressão de 600 mmHg e a pressão de
vapor da água a 70,0 °C.
c) Das substâncias relacionadas na tabela, qual a mais
volátil a 40,0 °C? Justifique.
d) Calcule o abaixamento relativo da pressão de vapor da
água a 40,0 °C provocado pela adição de 4,9 g de ácido
fosfórico, H3PO4, 30% ionizado em um litro de água.
a) Gráfico da pressão em função da temperatura:
Pressão/mmHg
1000
éter etílico
900
12
(FMU-SP) Cozinhar alimentos em uma panela de
pressão é mais rápido do que fazê-lo em uma panela comum. Isso ocorre porque:
a) a panela de pressão tem sua estrutura mais reforçada
(mais grossa) do que uma panela comum.
b) na panela de pressão os alimentos são colocados em
pedaços pequenos.
Xc) quando aumenta a pressão sobre um líquido a temperatura de evaporação também aumenta.
d) a água no interior da panela de pressão ferve sem formação de bolhas.
e) as bolhas formadas durante a evaporação na panela comum dilatam os alimentos.
13
A volatilidade de uma substância é conseqüência
de sua massa molar e das forças intermoleculares existentes. A acetona, por exemplo, de massa molar 58 g/mol e
forças intermoleculares do tipo dipolo permanente, é mais
volátil que o etanol, de massa molar 46 g/mol e pontes de
hidrogênio.
A explicação para isso é que, como as forças de dipolo permanente são menos intensas que as pontes de hidrogênio,
as moléculas de acetona estão menos “atraídas” umas pelas outras do que as de etanol e se desprendem mais facilmente pelo fornecimento de energia externa. A pressão de
vapor de uma substância é uma conseqüência direta de
sua volatilidade.
Para dada temperatura, quanto mais volátil a substância,
maior será sua pressão de vapor.
A seguir estão relacionadas as pressões de vapor em mmHg
de vários solventes em função da temperatura:
Benzeno
acetona
etanol
800
benzeno
700
600
500
400
água
300
240
200
100
0
20
28
40 44
60
70
80
Temperatura/°C
b) Pelo gráfico, concluímos que:
_ sob pressão de 500 mmHg, a acetona apresenta ponto de ebulição de
aproximadamente 44 °C;
_ sob pressão de 600 mmHg, o éter etílico apresenta ponto de ebulição
de aproximadamente 28 °C;
_ a pressão de vapor da água a 70 °C é de aproximadamente 240
mmHg.
c ) Das substâncias relacionadas, a mais volátil a 40 oC (a que apresenta
maior pressão de vapor) é o éter etílico.
d) Massas molares em g/mol: H3PO4 = 98 e H2O = 18.
m
4,9
n1 = 1
V
n1 =
V
n1 = 0,05 mol
M1
98
Para soluções ideais (diluídas), nas quais o solvente é a água (cuja
densidade é r 1 g/cm3 a 20 °C) e a quantidade de matéria de soluto
dissolvido não é maior do que 0,1 mol por litro, podemos considerar que a
concentração em quantidade de matéria, M, é aproximadamente igual à
concentração molal (mol/kg de solvente).
M=
n1
V (L)
ω=
e
n1
m2 (kg)
Logo, a solução possui concentração 0,05 mol/L ou 0,05 mol/kg.
1 H3PO4(aq)
1+
3 H3O (aq)
#
+
i = 1 + a (q – 1)
V
i = 1 + 0,30 (4 – 1)
i = 1 + 1,2 – 0,30
V
i = 1,9
18
kt =
1000
kt = 0,018
V
dp
= kt · w · i
p2
3–
1 PO 4(aq)
V
dp
= 0,018 · 0,05 · 1,9
p2
dp
= 0,00171 ou r 0,002
p2
09