COLÉGIO IMPERATRIZ LEOPOLDINA Ensino Médio Trimestre: 1º Revisão para P1 – 1º Trimestre Série: 2º ano ____ Disciplina: Química (2) Professor: Ricardo Honda Aluno(a): N°: Conteúdos: - Capítulo 1: As soluções (páginas 22 a 24). - Capítulo 2: Concentração comum (páginas 28 e 29). - Capítulo 3: Concentração em mol/L (páginas 34 a 37). - Capítulo 4: Partes por milhão (ppm) em massa e em volume (páginas 43 a 46). Capítulo 1: As soluções 1. (FUVEST) – Entre as figuras abaixo, a que melhor representa a distribuição das partículas de soluto e de solvente, numa solução aquosa diluída de cloreto de sódio, é: RESOLUÇÃO Alternativa C (explicação no exercício 2). 2. Como você explica, em termos moleculares, a representação da distribuição das partículas do soluto e do solvente numa solução aquosa de cloreto de sódio escolhida por você no exercício 1? RESOLUÇÃO + O polo negativo de algumas moléculas de água (os átomos de oxigênio) tende a “arrancar” os íons Na do retículo cristalino do sal; e os polos positivos de outras moléculas de água (os átomos de hidrogênio) tendem a “arrancar” os íons Cl do retículo, provocando a + dissociação iônica do sal. Assim, os íons Na e Cl “passam” para a solução, cada um deles “rodeado” por várias moléculas de água. Esse fenômeno recebe o nome de solvatação dos íons. 3. (UNESP 2011/2) – Soluções são misturas homogêneas de duas ou mais substâncias. A água é um solvente muito eficaz para solubilizar compostos iônicos. Quando um composto iônico se dissolve em água, a solução resultante é composta de íons dispersos pela solução. Distribuição esquemática de íons de um sal dissolvido em água O composto que representa melhor a solução esquematizada na figura é: a) MgCl2. b) KCl. c) K2SO4. d) Fe2O3. e) MgCO3. RESOLUÇÃO Alternativa A (O composto que melhor representa a solução esquematizada na figura é o MgCl2, pois a proporção entre os íons é 1 : 2. 2+ 1– O cátion Mg é bivalente e o ânion Cl é monovalente). Capítulo 2: Concentração comum 4. No rótulo de um frasco de laboratório, lê-se: NaOH (aq) C = 30 g/L a) Qual é o solvente e qual é o soluto? RESOLUÇÃO Solvente é a água e o soluto é o hidróxido de sódio (NaOH). b) Qual é a massa de soluto em 200 mL dessa solução? Indique os cálculos. RESOLUÇÃO 30 g de NaOH --------- 1000 mL de solução x ---------- 200 mL de solução x = 6 g de NaOH c) Que volume de solução, em mL, contém 7,5 g de soluto? Indique os cálculos. RESOLUÇÃO 30 g de NaOH --------- 1000 mL de solução 7,5 g de NaOH ---------x x = 250 mL de solução 5. Um certo remédio contém 40 g de um componente ativo X dissolvido num determinado volume de solvente, constituindo 160 mL de solução. Ao analisar o resultado do exame de laboratório de um paciente, o médico concluiu que o doente precisa de 8 g do componente ativo X por dia, divididos em quatro doses, ou seja, de 6 em 6 horas. Calcule o volume do medicamento que deve ser ingerido pelo paciente a cada 6 horas para cumprir a determinação do médico. Indique os cálculos. RESOLUÇÃO Por dia, o doente precisa de 8 g do componente ativo X divididos em 4 doses, ou seja, 2 g do componente ativo X por dose. 40 g do componente ativo X ---------- 160 mL do medicamento 2 g do componente ativo X ---------y y = 8 mL do medicamento 6. (VUNESP) – Um aditivo para radiadores de automóveis é composto de uma solução aquosa de etilenoglicol. Sabendo-se que em um frasco de 500 mL dessa solução existem cerca de 5 mol de etilenoglicol (C 2H6O2), a concentração comum dessa solução, em g/L, é: (Dada a massa molar do C2H6O2 = 62 g/mol) a) 0,010. b) 0,62. c) 3,1. RESOLUÇÃO Alternativa E. * Cálculo da massa de etilenoglicol equivalente a 5 mol: 1 mol de C2H6O2 ---------- 62 g de C2H6O2 5 mol de C2H6O2 ---------x x = 310 g de C2H6O2 * Cálculo da concentração comum: 310 g C 620 g/L 0,5 L d) 310. e) 620. 7. Uma solução foi preparada adicionando-se 40 g de NaOH em água suficiente para produzir 400 mL de solução. Calcule a concentração da solução em g/mL e g/L. RESOLUÇÃO * Cálculo da concentração comum em g/mL: 40 g C 0,1 g/mL 400 mL * Cálculo da concentração comum em g/L: 40 g C 100 g/L 0,4 L 8. Ao chorar convulsivamente, uma pessoa eliminou 5 mL de lágrima. Considerando que essa solução apresenta concentração de sais igual a 6 g/L, determine a massa, em miligramas, de sais eliminados na crise de choro. RESOLUÇÃO 6 g de sais ---------- 1000 mL de lágrima x ---------- 5 mL de lágrima x = 0,03 g de sais x = 30 mg de sais 9. Considere o esquema a seguir, do qual foram retiradas três alíquotas A, B, C, a partir de uma mesma solução aquosa. Responda às seguintes questões: a) Qual a massa de soluto existente no recipiente A? RESOLUÇÃO As concentrações das soluções nas alíquotas A, B e C são as mesmas (10 g/L), pois todas elas são da mesma solução inicial. 10 g de soluto ---------- 1 L de solução x ---------- 0,5 L de solução x = 5 g de soluto b) Calcule a concentração em g/mL da solução contida no recipiente B. RESOLUÇÃO * Cálculo da concentração comum em g/mL: 10 g 10 g C 0,01 g/mL 1 L 1000mL c) Forneça a concentração em mg/mL da solução contida no recipiente C. RESOLUÇÃO * Cálculo da concentração comum em mg/mL: 10 g 10000mg C 10 mg/mL 1L 1000mL d) Se toda a água presente na solução original, após a retirada das três amostras, fosse evaporada, qual seria a massa de soluto obtida? RESOLUÇÃO Após a retirada de 3,5 L da solução, restam 1,5 L da solução original (no início havia 5 L da solução). Assim, a massa de soluto obtida é: 10 g de soluto ---------- 1 L de solução x ---------- 1,5 L de solução x = 15 g de soluto 10. (PUCCAMP) – Evapora-se totalmente o solvente de 250 mL de uma solução aquosa de MgCl2 de concentração 8,0 g/L. Quantos gramas de soluto são obtidos? a) 8,0. b) 6,0. c) 4,0. d) 2,0. e) 1,0. RESOLUÇÃO Alternativa D. 8,0 g de MgCl2 ---------- 1 L de solução x ---------- 0,25 L de solução x = 2,0 g de MgCl2 3 11. (FUVEST) – Foi determinada a quantidade de dióxido de enxofre em certo local de São Paulo. Em 2,5 m de 3 ar foram encontrados 220 μg de SO2. A concentração de SO2, expressa em μg/m , é: a) 0,0111. b) 0,88. c) 55. d) 88. e) 550. RESOLUÇÃO Alternativa D. 220 g C 88 g/m³ 2,5 m³ 12. (UMC-SP) – O vinagre contém em média 60 g/L de um ácido. a) Qual é o ácido? b) Usando uma colher com vinagre (0,015 L) como tempero, quantos gramas do referido ácido estão contidos nesse volume? RESOLUÇÃO a) Ácido acético. b) 60 g de ácido acético ---------- 1 L de vinagre x ---------- 0,015 L de vinagre x = 0,9 g de ácido acético Capítulo 3: Concentração em mol/L 13. Explique como você procederia, em um laboratório adequadamente equipado, para preparar 500 mL de uma solução aquosa 0,4 mol/L de NaOH. (Dada a massa molar do NaOH = 40 g/mol) RESOLUÇÃO * Cálculo da quantidade em mol de NaOH utilizado: 0,4 mol de NaOH ---------- 1 L de solução x ---------- 0,5 L de solução x = 0,2 mol de NaOH * Cálculo da massa de NaOH utilizado: 1 mol de NaOH ---------- 40 g de NaOH 0,2 mol de NaOH---------y y = 8 g de NaOH Em um laboratório adequadamente equipado, adicionaria 8 g de NaOH num balão volumétrico de 500 mL e completaria com água até o menisco do balão que indica os 500 mL de solução. 14. Qual a concentração em mol/L de uma solução de iodeto de sódio, NaI, que encerra 45 g do sal em 400 mL de solução? Indique os cálculos. (Dada a massa molar do NaI = 150 g/mol) RESOLUÇÃO * Cálculo da quantidade em mol de NaI equivalente a 45 g desse sal: 1 mol de NaI ---------- 150 g de NaI x ---------- 45 g de NaI x = 0,3 mol de NaI * Cálculo da concentração em mol/L: 0,3 mol Μ 0,75 mol/L 0,4 L -3 15. Testes revelaram que determinada marca de refrigerante tipo “cola” contém 2.10 mol/L de ácido fosfórico, H3PO4. Quando uma pessoa bebe um copo de 500 mL desse refrigerante, está ingerindo: a) que quantidade em mols de ácido fosfórico? Indique os cálculos. RESOLUÇÃO -3 2 . 10 mol de H3PO4 ---------- 1 L de refrigerante x ---------- 0,5 L de refrigerante -3 x = 10 mol de H3PO4 b) que massa de ácido fosfórico? Indique os cálculos. (Dada a massa molar do H3PO4 = 98 g/mol) RESOLUÇÃO 1 mol de H3PO4 ---------- 98 g de H3PO4 -3 10 mol de H3PO4 ---------y -3 y = 98 . 10 g = 98 mg de H3PO4 16. Um químico preparou uma solução de carbonato de sódio, Na 2CO3, pesando 53 g do sal, dissolvendo e completando o volume a 2 L. Determine a concentração em mol/L da solução preparada. Indique os cálculos. (Dada a massa molar do Na2CO3 = 106 g/mol) RESOLUÇÃO * Cálculo da quantidade em mol de Na2CO3 equivalente a 53 g desse sal: 1 mol de Na2CO3 ---------- 106 g de Na2CO3 x ---------- 53 g de Na2CO3 x = 0,5 mol de Na2CO3 * Cálculo da concentração em mol/L: 0,5 mol Μ 0,25 mol/L 2L 17. (UFSCar) – Soro fisiológico contém 0,900 gramas de NaCl, massa molar = 58,5 g/mol, em 100 mL de solução aquosa. A concentração do soro fisiológico, expressa em mol/L, é aproximadamente igual a: a) 0,009. b) 0,015. c) 0,100. d) 0,154. e) 0,900. RESOLUÇÃO Alternativa D. * Cálculo da quantidade em mol de NaCl equivalente a 0,900 g desse sal: 1 mol de NaCl ---------- 58,5 g de NaCl x ---------- 0,900 g de NaCl x = 0,0154 mol de NaCl * Cálculo da concentração em mol/L: 0,0154mol Μ 0,154mol/L 0,1 L 18. Calcule a concentração em mol/L ou molaridade de uma solução que foi preparada dissolvendo-se 18 gramas de glicose em água suficiente para produzir 1 litro da solução. (Dado: massa molar da glicose = 180 g/mol). RESOLUÇÃO * Cálculo da quantidade em mol de glicose equivalente a 18 g desse composto: 1 mol de glicose ---------- 180 g de glicose x ---------- 18 g de glicose x = 0,1 mol de glicose * Cálculo da concentração em mol/L: 0,1 mol Μ 0,1 mol/L 1L 19. Observe o frasco ao lado que contém uma solução aquosa de ácido sulfúrico (H2SO4), utilizada em laboratório, e responda às questões a seguir, sabendo que o volume da solução contida no frasco é 2,0 L. a) Qual o número de mol do soluto presente nessa solução? RESOLUÇÃO 0,1 mol de H2SO4 ---------- 1 L de solução x ---------- 2 L de solução x = 0,2 mol de H2SO4 b) Determine a massa de soluto presente nessa solução. RESOLUÇÃO 1 mol de H2SO4 ---------- 98 g de H2SO4 0,2 mol de H2SO4 ---------x x = 19,6 g de H2SO4 c) Qual é o volume dessa solução que contém 0,01 mol de H2SO4? RESOLUÇÃO 0,1 mol de H2SO4 ---------- 1 L de solução 0,01 mol de H2SO4 ---------x x = 0,1 L = 100 mL de solução d) Calcule a massa de soluto presente em 500 mL dessa solução. (Dado: massa molar do H2SO4 = 98 g/mol). RESOLUÇÃO 0,1 mol de H2SO4 ---------- 1 L de solução x ---------- 0,5 L de solução x = 0,05 mol de H2SO4 1 mol de H2SO4 ---------- 98 g de H2SO4 0,05 mol de H2SO4 ---------y y = 4,9 g de H2SO4 20. (CESGRANRIO) – O metal mercúrio (Hg) é tóxico, pode ser absorvido, via gastrintestinal, pelos animais e sua –5 excreção é lenta. A análise da água de um rio contaminado revelou uma concentração molar igual a 5,0 x 10 mol/L de mercúrio. Qual é a massa aproximada, em mg, de mercúrio ingerida por um garimpeiro, ao beber um copo contendo 250 mL dessa água? (Dado: massa molar do Hg = 200 g/mol). RESOLUÇÃO -5 5,0 x 10 mol de Hg ---------- 1 L de água contaminada x ---------- 0,25 L de água contaminada -5 x = 1,25 mol x 10 mol de Hg 1 mol de Hg ---------- 200 g de Hg -5 1,25 x 10 mol de Hg ---------y -3 y = 2,5 x 10 g = 2,5 mg de Hg 21. (UFV-MG) – Em 100 mL de um soro sanguíneo humano, há 0,585 g de cloreto de sódio (NaCl). A concentração em quantidade de matéria deste sal no sangue é, em mol/L: (Dado: NaCl = 58,5 g/mol). a) 0,5. b) 0,4. c) 0,3. d) 0,2. e) 0,1. RESOLUÇÃO Alternativa E. * Cálculo da quantidade em mol de NaCl equivalente a 0,585 g desse sal: 1 mol de NaCl ---------- 58,5 g de NaCl x ---------- 0,585 g de NaCl x = 0,01 mol de NaCl * Cálculo da concentração em mol/L: 0,01 mol Μ 0,1 mol/L 0,1 L Capítulo 2 x Capítulo 3: Concentração comum x Concentração em mol/L 22. Qual a concentração em mol/L de uma solução de ácido clorídrico, HCl, que apresenta concentração igual a 146 g/L? Indique os cálculos. (Dado: massa molar do HCl = 36,5 g/mol) RESOLUÇÃO * Cálculo da quantidade em mol de HCl equivalente a 146 g de HCl: 1 mol de HCl ---------- 36,5 g de HCl x ---------- 146 g de HCl x = 4 mol de HCl Como cada litro de solução contém 146 g de HCl, ou seja, 4 mol de HCl, conclui-se que a concentração em mol/L é igual a 4 mol/L. 23. A concentração do cloreto de sódio, NaCl, na água do mar é, em média, de 2,95 g/L. Determine a concentração em mol/L desse sal na água do mar. Indique os cálculos. (Dado: massa molar do NaCl = 58,5 g/mol) RESOLUÇÃO * Cálculo da quantidade em mol de HCl equivalente a 2,95 g de NaCl: 1 mol de NaCl ---------- 58,5 g de NaCl x ---------- 2,95 g de NaCl x = 0,05 mol de NaCl Como cada litro de solução contém 2,95 g de NaCl, ou seja, 0,05 mol de NaCl, conclui-se que a concentração em mol/L é igual a 0,05 mol/L. 24. (UFCE) – Qual é a molaridade de uma solução aquosa de etanol (C2H6O) de concentração igual a 4,6 g/L? (Dado: massa molar do etanol = 46 g/mol). a) 4,6. b) 1,0. c) 0,50. d) 0,20. e) 0,10. RESOLUÇÃO Alternativa E. * Cálculo da quantidade em mol de C2H6O equivalente a 4,6 g de C2H6O: 1 mol de C2H6O ---------- 46 g de C2H6O x ---------- 4,6 g de C2H6O x = 0,1 mol de C2H6O Como cada litro de solução contém 4,6 g de C2H6O, ou seja, 0,1 mol de C2H6O, conclui-se que a concentração em mol/L é igual a 0,1 mol/L. 25. (PUC-MG) – Num refrigerante do tipo "cola", a análise química determinou uma concentração de ácido fosfórico igual a 0,245 g/L. A concentração de ácido fosfórico em mol/L, nesse refrigerante, é igual a: (Dado: massa molar do H3PO4 = 98 g/mol). –3 a) 2,5 x 10 . –3 b) 5,0 x 10 . –2 c) 2,5 x 10 . –2 d) 5,0 x 10 . –1 e) 2,5 x 10 . RESOLUÇÃO Alternativa A. * Cálculo da quantidade em mol de H3PO4 equivalente a 0,245 g de H3PO4: 1 mol de H3PO4 ---------- 98 g de H3PO4 x ---------- 0,245 g de H3PO4 -3 x = 2,5 x 10 mol de H3PO4 -3 Como cada litro de solução contém 0,245 g de H3PO4, ou seja, 2,5 x 10 mol de H3PO4, conclui-se que a concentração em mol/L é igual -3 a 2,5 x 10 mol/L. Capítulo 4: Partes por milhão (ppm) em massa e em volume 26. Um enxaguante bucal contém 400 ppm de flúor. Determine a massa de flúor, em mg, contida em 150 g de enxaguante. Indique os cálculos. RESOLUÇÃO 6 400 g de flúor ---------- 10 g de enxaguante x ---------- 150 g de enxaguante x = 0,06 g = 60 mg de flúor 27. Segundo o US Public Health Service (Serviço de Saúde Pública dos Estados Unidos), a água potável deve ter, no máximo, 0,05% de sais dissolvidos. Transforme essa porcentagem em massa em ppm. RESOLUÇÃO Como a água potável deve ter, no máximo, 0,05% de sais dissolvidos, conclui-se que cada 100 g de água potável pode ter, no máximo, 0,05 g de sais dissolvidos. 0,05 g de sais dissolvidos ---------- 100 g de água potável 6 x ---------- 10 g de água potável 6 x = 500 g de sais dissolvidos em 10 g de água potável, ou seja, 500 ppm. 28. (PUCCAMP) – A dispersão dos gases SO2, NO2, O3, CO e outros poluentes do ar fica prejudicada quando ocorre a inversão térmica. Considere que numa dessas ocasiões a concentração do CO seja de 10 volumes em 1 6 x 10 volumes de ar (10 ppm = 10 partes por milhão). 3 3 3 Quantos m de CO há em 1 x 10 m do ar? a) 100. b) 10,0. c) 1,00. d) 0,10. e) 0,010. RESOLUÇÃO Alternativa E. 3 6 3 10 m de CO ---------- 10 m de ar 3 3 x ---------- 10 m de ar -2 3 3 x = 10 m = 0,01 m de CO Gabarito 1. C; 3. A; 4. a) Soluto é o NaOH e solvente é a água; b) 6 g; c) 250 mL; 5. 8 mL; 6. E; 7. 0,1 g/mL ou 100 g/L; 8. 30 mg; 9. a) 5 g; b) 0,01 g/mL; c) 10 mg/mL; d) 15 g; 10. D; 11. D; 12. b) 0,9 g; 13. Em um balão volumétrico de -3 500 mL, colocaria 8 g de NaOH e completaria com água até o menisco desse balão; 14. 0,75 mol/L; 15. a) 10 mol; b) 98 mg; 16. 0,25 mol/L; 17. D; 18. 0,1 mol/L; 19. a) 0,2 mol; b) 19,6 g; c) 100 mL; d) 4,9 g; 20. 2,5 mg; 21. E; 22. 4 mol/L; 23. 0,05 mol/L; 24. E; 25. A; 26. 60 mg; 27. 500 ppm; 28. E.