QUÍMICA
Prof. Borges
TESTES EXERCÍCIOS DE SOLUBILIDADE – SÉRIE CASA
1. (Fuvest-SP) Descargas industriais de água pura aquecida podem provocar a morte de peixes em rios e
lagos porque causam:
a) o aumento do nitrogênio dissolvido.
b) o aumento do gás carbônico dissolvido.
c) a diminuição do hidrogênio dissolvido.
d) a diminuição do oxigênio dissolvido.
e) a alteração do pH do meio aquático.
Obs.: O pH nos indica a acidez ou a basicidade de um meio aquoso.
2. (FMTM-MG) O gráfico mostra
deferentes pressões.
Analisando o gráfico, pode-se
condições de pressão inferior
temperatura entre 0 °C e 30
consegue
dissolver
maior
oxigênio, são:
a) p = 508mm Hg, t = 0 °C.
b) p = 508mm Hg, t = 30 °C.
c) p = 760mm Hg, t = 0 °C.
d) p = 254mm Hg, t = 0 °C.
e) p = 254mm Hg, t = 30 °C.
a variação da solubilidade do oxigênio com a temperatura a
concluir que as
à atmosférica, e
°C, em que se
quantidade
de
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
solubilidade (cm3 O2/L H2 O)
760 mm Hg
580 mm Hg
254 mm Hg
3. (UFRS) Quais as soluções aquosas, contendo uma única substância dissolvida, que podem apresentar
corpo de fundo dessa substância
a) saturadas e supersaturadas.
d) somente as supersaturadas.
b) somente as saturadas.
e) insaturadas concentradas.
c) insaturadas diluídas.
4. (PUC-SP) A uma solução de cloreto de sódio foi adicionado um cristal desse sal e verificou-se que este
não se dissolveu, provocando, ainda, a formação de um precipitado. Pode-se inferir que a solução
original era:
a) estável.
c) saturada.
e) supersaturada.
b) diluída.
d) concentrada.
5. (FMU-FIAM-FAAM-SP) Os fracos contêm soluções saturadas de cloreto de sódio (sal de cozinha).
água + sal
I
água + sal
I
corpo de chão
sal depositado
Podemos afirmar que:
a) a solução do frasco II é a mais concentrada que a solução do frasco I.
b) a solução do frasco I possui maior concentração de íons dissolvidos.
c) as soluções dos frascos I e II possuem igual concentração.
d) se adicionarmos cloreto de sódio à solução I sua concentração aumentará.
e) se adicionarmos cloreto de sódio à solução II sua concentração aumentará.
1
6. (Fuvest-SP) 160 gramas de uma solução aquosa
de sacarose a 30°C são resfriados a 0°C. Quanto
de açúcar cristaliza?
a) 20 g
b) 40 g
c) 50
d) 64g
e) 90g
Temperatura °C
Solubilidade da sacarose
g/100 g de H2O
0
30
180
220
7. (PUC-RJ) A tabela a seguir mostra a solubilidade de vários
sais, à temperatura ambiente, em g/100 mL:
Se 25 mL de uma solução saturada de um destes sais
foram completamente evaporados, e o resíduo sólido
pesou 13 g, o sal é:
a) AgNO3
b) Al2(SO4)3
c) NaCl
d) KNO3
e) KBr
AgNO3(Nitrato de prata)
260
Al2 (SO4) 3 (sulfato de alumínio)
160
NaCl (cloreto de sódio)
36
KNO3 (nitrato de potássio)
52
KBr (brometo de potássio)
64
8. O coeficiente de solubilidade de um sal é de 60g por 100g de água a 80 °C. A massa em gramas desse
sal, nessa temperatura, necessária para saturar 80 g de H2O é:
a) 20
c) 60
e) 140
b) 48
d) 80
9. (UFV-MG) Considere duas soluções aquosas saturadas de AgCl, a 25 °C, mostradas a seguir:
solução I
solução II
AgCl(s)
São feitas as seguintes afirmativas:
a) A solubilidade de AgCl na solução I é menor que a solução II.
b) A solubilidade do AgCl na solução I é igual à sua solubilidade na solução II.
c) Ao se acrescentarem 5 g de AgCl cada uma delas, a concentração da solução I aumenta, enquanto a de
II não varia.
a)
b)
c)
d)
e)
Indique a alternativa CORRETA:
Apenas a afirmativa I é verdadeira.
Apenas as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.
Apenas a afirmativa 3 é verdadeira.
Apenas a afirmativa 2 é verdadeira.
Apenas as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.
10. (UCDB-MT) O gráfico a seguir apresenta os
coeficientes de solubilidade, em gramas/100 mL H2O
de algumas substâncias A,B,C,D, em função da
temperatura.
a) D é a substância mais solúvel, em gramas, a 20 °C.
b) B é mais solúvel a quente.
c) a 40 °C a substância A é mais solúvel, em gramas, que
a substância D.
d) concentração de C duplica a cada 20 °C.
e) todas as substâncias têm o mesmo coeficiente de
solubilidade a 45°C.
2
coeficiente de solubilidade (g/100 mL água)
100
80
A
D
60
40
C
20
B
20 40 60 80 100
temperatura (°C)
11. (UFGO) O gráfico a seguir representa a solubilidade de vários sais em função da temperatura, expressa
em gramas do soluto por 100 gramas de água.
gramas de sal/100 g H2 O
CsCl
RbCl
LiCl
180
160
140
120
100
80
60
40
20
KCl
NaCl
Li2 SO4
0
20
40
60
80
100
temperatura (°C)
Sobre esse gráfico, é incorreto afirmar-se que:
a) a solubilidade dos sais aumenta com a elevação da temperatura na ordem: NaCl, KCl, RbCl, CsCl.
b) com exceção do Li2SO4, a solubilidade de todos os sais aumenta com a elevação da temperatura.
c) a solubilização do KCl aumenta com o aumento da temperatura.
d) a 0 °C o NaCl é menos solúvel que o KCl.
GABARITO - TESTES
1
6
11
D
A
D
2
7
A
D
3
8
B
B
4
9
E
D
5
10
C
A
DISCURSIVAS ELABORADAS
1. (Fuvest 2012) O rótulo de um frasco contendo determinada substância X traz as seguintes informações:
Propriedade
Cor
Inflamabilidade
Odor
Ponto de Fusão
Ponto de ebulição a 1 atm
Densidade a 25ºC
Solubilidade em água a 25ºC
a)
b)
c)
Descrição ou valor
Incolor
Não inflamável
Adocicado
- 23 ºC
77ºC
1,59 / cm3
0,1 g/ 100 g de H2O
Considerando as informações apresentadas no rótulo, qual é o estado físico da substância contida no
frasco, a 1 atm e 25 ºC? Justifique.
Em um recipiente, foram adicionados, a 25 ºC, 56,0 g da substância X e 200,0 g de água. Determine a
massa da substância X que não se dissolveu em água. Mostre os cálculos.
Complete o esquema da página de resposta, representando a aparência visual da mistura formada pela
substância X e água quando, decorrido certo tempo, não for mais observada mudança
visual. Justifique.
3
Dado: densidade da água a 25 °C = 1,00 g / cm
RESPOSTA:
a) De acordo com a tabela, o ponto de fusão da substância contida no frasco é −23 o C e o ponto de
b)
fusão é 77 o C . Como −23 o C (S → L) < 25º C < 77º C (L → G) , concluímos que o estado de
agregação da substância é líquido.
A solubilidade da substância em água a 25 o C é 0,1 g/100 g de H2O . Então
3
0,1 g
mg
100 g (H2 O)
200,0 g (H2 O)
m = 0,2 g (massa que se dissolveu de X)
Foram adicionados 56,0 g da substância X, logo 55,8 g (56,0 g – 0,2 g) não dissolveu.
c) Como a 25º C a densidade da substância X é 1,59 g/cm3 e este valor é maior do que a densidade da
água, que é de 1,00 g/cm3 , conclui-se que X fica na parte inferior do recipiente.
2. (Unicamp 2011) A questão do aquecimento global está intimamente ligada à atividade humana e
também ao funcionamento da natureza. A emissão de metano na produção de carnes e a emissão de
dióxido de carbono em processos de combustão de carvão e derivados do petróleo são as mais
importantes fontes de gases de origem antrópica. O aquecimento global tem vários efeitos, sendo um
deles o aquecimento da água dos oceanos, o que, consequentemente, altera a solubilidade do CO2 nela
dissolvido. Este processo torna-se cíclico e, por isso mesmo, preocupante. A figura abaixo, preenchida
de forma adequada, dá informações quantitativas da dependência da solubilidade do CO2 na água do
mar, em relação à pressão e à temperatura.
a) De acordo com o conhecimento químico, escolha adequadamente e escreva em cada quadrado da
figura o valor correto, de modo que a figura fique completa e correta: solubilidade em gramas de CO2
/100 g água: 2, 3, 4, 5, 6, 7; temperatura /°C: 20, 40, 60, 80, 100 e 120; pressão/atm: 50, 100, 150, 200,
300, 400. Justifique sua resposta.
b) Determine a solubilidade molar do CO2 na água (em gramas/100 g de água) a 40 °C e 100 atm. Mostre
na figura como ela foi determinada.
RESPOSTA:
a) A solubilidade dos gases em água aumenta com a diminuição da temperatura e com a elevação
da pressão.
4
b) Para acharmos o valor da solubilidade devemos fazer a seguinte marcação:
Cálculo da concentração do CO2 em mol/L:
5,5 g de CO2 100 g de H2O
x g de CO2 1000 g de H2O
x = 55 g / 1000g de água do mar
55 g
44 g.mol−1
Concentração em mol/L =
= 1,25 mol / L
1L
3. (Unicamp) A figura a seguir mostra a solubilidade do gás ozônio em água em função da temperatura.
Esses dados são válidos para uma pressão parcial de 3.000 Pa do gás em contato com a água. A
solubilização em água, nesse caso, pode ser representada pela equação:
ozônio(g) + H2O(ℓ) Æ ozônio (aq)
a)
Esboce, na figura apresentada a seguir, um possível gráfico de solubilidade do ozônio, considerando,
agora, uma pressão parcial igual a 5.000 Pa. Justifique.
b)
Considerando que o comportamento da dissolução, apresentado na figura abaixo, seja válido para
outros valores de temperatura, determine a que temperatura a solubilidade do gás ozônio em água
seria nula. Mostre como obteve o resultado.
RESPOSTA:
a) A curva para a pressão de 5.000 Pa está acima daquela para a pressão de 3.000 Pa, pois um aumento
da pressão faz aumentar a solubilidade do gás na água.
5
b)
Tomando-se um segmento linear da curva, teremos: y1 = ax1 + b e y2 = ax2 + b. Tomando-se, por
exemplo, os pares (5;22 e 15;16), teremos:
a = (y2 - y1)/(x2 - x1)
a = (22 - 16)/(5 - 15) = - 0,60
b = y1 - ax1
b = 22 - (- 0,60 × 5) = 25,0
Assim, a solubilidade será zero para t = 41,7 °C (- 0,60t + 25,0).
Observação: Como a solubilidade não varia linearmente de forma perfeita com a temperatura, dependendo
do segmento de reta considerado, o resultado pode variar entre 41,0 e 47,0 °C.
4. (Ufscar) O cloreto de potássio é solúvel em água e a tabela a seguir fornece os valores de solubilidade
deste sal em g/100 g de água, em função da temperatura.
Preparou-se uma solução de cloreto de potássio a 40 °C dissolvendo-se 40,0 g do sal em 100 g de água.
A temperatura da solução foi diminuída para 20 °C e observou-se a formação de um precipitado.
a) Analisando a tabela de valores de solubilidade, explique por que houve formação de precipitado e
calcule a massa de precipitado formado.
b) A dissolução do cloreto de potássio em água é um processo endotérmico ou exotérmico? Justifique
sua resposta.
6
RESPOSTA:
a) 40 °C:
Solubilidade: 40 g (KCℓ) ------ 100 g água
Temos: 40 g (KCℓ) ------ 100 g água
20 °C:
Solubilidade: 34 g (KCℓ) ------ 100 g água
Temos: 40 g (KCℓ) ------ 100 g água
40 g - 34 g = 6 g (massa de precipitado formado).
Houve a formação de precipitado, pois, a 20 °C a solubilidade do KCℓ é menor do que a 40 °C.
b) É um processo endotérmico, pois de acordo com a tabela, com a elevação da temperatura a solubilidade
do cloreto de potássio aumenta.
5. (Fuvest) Industrialmente, o clorato de sódio é produzido pela eletrólise da salmoura* aquecida, em uma
cuba eletrolítica, de tal maneira que o cloro formado no anodo se misture e reaja com o hidróxido de
sódio formado no catodo. A solução resultante contém cloreto de sódio e clorato de sódio.
2NaCl(aq) + 2H2O(ℓ) → Cl2(g) + 2NaOH(aq) + H2(g)
3Cl2(g) + 6 NaOH(aq) → 5NaCl(aq) + NaClO3(aq) + 3H2O(ℓ)
* salmoura = solução aquosa saturada de cloreto de sódio
Ao final de uma eletrólise de salmoura, retiraram-se da cuba eletrolítica, a 90 °C, 310 g de solução aquosa
saturada tanto de cloreto de sódio quanto de clorato de sódio. Essa amostra foi resfriada a 25 °C, ocorrendo
a separação de material sólido.
a)
Quais as massas de cloreto de sódio e de clorato de sódio presentes nos 310 g da amostra retirada a
90 °C? Explique.
b) No sólido formado pelo resfriamento da amostra a 25 °C, qual o grau de pureza (% em massa) do
composto presente em maior quantidade?
c) A dissolução, em água, do clorato de sódio libera ou absorve calor? Explique.
RESPOSTA:
a) Pelo gráfico em 100 g de água a 90°C, temos:
NaClO3: 170 g
NaCl: 40 g
m(total) = 100 g + 170 g + 40 g = 310 g.
b) Pelo gráfico, não muito exato, em 100 g de água a 25°C, temos os valores aproximados de:
NaClO3: 102 g
NaCl: 38 g
Logo, cristalizam:
170 g - 102 g = 68 g de NaClO3
7
40 g - 38 g = 2 g de NaCl
Massa total cristalizada = 68 g + 2 g = 70 g.
70 g ------ 100 %
68 g ------ p
p = 97,1 % de pureza de NaClO3.
c) NaClO3(s) Æ Na+(aq) + ClO3-(aq)
Um aumento de temperatura desloca o equilíbrio para a direita e aumenta o número de íons na solução.
6. (Ufrrj) A curva do gráfico, a seguir, mostra a solubilidade de um certo soluto em água.
Responda às perguntas a seguir, justificando sua resposta.
a) Qual ou quais dos pontos do gráfico representam uma solução saturada homogênea?
b) Indique em que pontos do gráfico existem soluções saturadas heterogêneas.
c) Através do conceito de solução insaturada, aponte no gráfico o(s) ponto(s) onde esta situação ocorre.
d) Que procedimentos podem ser utilizados para precipitar (cristalizar) parte do soluto da solução D, sem
alterar as quantidades do solvente e do soluto da referida solução?
RESPOSTA:
a) A solução D, pois nesta solução a quantidade de soluto dissolvida é igual a sua solubilidade.
b) Nos pontos A e C, pois nestas soluções a quantidade de soluto está acima da solubilidade. (obs: O
problema está considerando que o soluto não está dissolvido, então em vez de uma solução
supersaturada, considera-se uma solução saturada com excesso)
c) As soluções insaturadas possuem uma quantidade de soluto inferior a solubilidade na temperatura
analisada. O ponto B corresponde a esta situação.
d) Verifica-se pelo gráfico que o soluto tem dissolução endotérmica (com absorção de energia), pois sua
solubilidade aumenta com a elevação da temperatura. Reduzindo a temperatura podemos cristalizar
parte do soluto da solução D.
7. (Fuvest) Uma mistura constituída de 45g de cloreto de sódio e 100mL de água, contida em um balão e
inicialmente a 20 °C, foi submetida à destilação simples, sob pressão de 700 mm Hg, até que fossem
recolhidos 50 mL de destilado.
O esquema a seguir representa o conteúdo do balão de destilação, antes do aquecimento:
8
a)
b)
De forma análoga à mostrada acima, represente a fase de vapor, durante a ebulição.
Qual a massa de cloreto de sódio que está dissolvida, a 20 °C, após terem sido recolhidos 50 mL de
destilado? Justifique.
c) A temperatura de ebulição durante a destilação era igual, maior ou menor que 97,4 °C? Justifique.
Dados:
Curva de solubilidade do cloreto de sódio em água:
Ponto de ebulição da água pura a 700 mmHg: 97,4°C
RESPOSTA:
Observe a figura a seguir:
b) De acordo com a curva de solubilidade fornecida, verifica-se que sob pressão de 700 mmHg, a 20°C, é
possível dissolver 36g de cloreto de sódio em 100mL de H2O. Após terem sido recolhidos 50mL de H2O
(destilado), sobraram no balão 45g de cloreto de sódio e 50mL de H2O.
a 20°C: 36g de NaCℓ ________ 100mL de H2O
x ______________ 50mL de H2O
x = 18g de NaCℓ dissolvidos
c) Quando um solvente contém partículas dispersas, o seu ponto de ebulição aumenta (ebuliometria). Como
o ponto de ebulição da água pura a 700 mmHg é 97,4 °C, o ponto de ebulição da água na solução é maior.
8. (Unesp) A cada um de quatro frascos foi adicionado um mol de hidróxido de metal alcalino terroso,
conforme a tabela seguinte. A cada um deles foi adicionada água até que os volumes finais em todos os
frascos fossem de 1 litro. A tabela também apresenta os valores para a solubilidade de cada um dos
hidróxidos à mesma temperatura.
a)
Escreva a equação para a reação de dissociação e calcule a concentração dos íons hidroxila, em
mol/L, para a solução resultante no frasco 2.
b) Em qual dos frascos a solução terá valor de pH mais elevado? Justifique.
RESPOSTA:
a) Ca(OH)2 (s) → Ca2+ (aq) + 2OH (aq)
0,023 mol/L ____________ 0,046 mol/L
[OH] = 0,046 mol/L
b) Frasco 4, pois o Ba(OH)2 é a base mais solúvel, apresentando maior concentração de OH (menor pOH,
maior pH) na solução saturada.
9
9. (Ufg) O complexo termal de Caldas Novas é conhecido por suas águas que podem jorrar a
temperaturas de até 48 °C. Parte das águas do Rio Quente, em determinada ocasião, foi desviada para
uma propriedade particular. O volume de água desviado em uma hora, na temperatura de 48 °C, foi de
5.000 m3, para um pequeno lago com um volume de 3.000m3, a uma temperatura de 25 °C. Nesse lago,
as águas desviadas do Rio Quente foram resfriadas, de modo que a variação total da entalpia (calor) foi
de - 7,5 × 1010 cal. Sabendo-se que o calor específico da água é igual a 1,0 cal/g°C e sua densidade é
igual a 1,0 g/cm3, determine a variação de solubilidade do nitrato de sódio presente no lago,
considerando o gráfico de solubilidade do sal em função da temperatura, apresentado a seguir:
RESPOSTA:
V = 5000 cm3 = 5 x 109 cm3
d = 1,0 g/cm3, então m = 5 x 109 g
Q = - 7,5 x 1010 cal
c = 1,0 cal/g°C
Q = m . c . ∆T, substituindo na expressão os valores anteriores:
∆T = - 15 °C
∆T = T(final) - T(inicial)
- 15 °C = T(final) - 48 0C
T(final) = 33 0C
De acordo com o gráfico, na água do lago, teremos:
a 25 °C ≈ 87,5 g de NaNO3
a 33 °C ≈ 92,5 g de NaNO3
A variação de solubilidade será de (92,5 g - 87,5 g), aproximadamente, 5 g.
10. (Ufg) Os sistemas, a seguir, contêm soluções aquosas de NaCℓ em três diferentes situações, mantidas
a temperatura constante:
a)
b)
Indique qual(is) sistema(s) está(ão) em equilíbrio. Justifique sua resposta.
O que ocorrerá, em cada sistema, se for adicionada uma quantidade muito pequena de NaCℓ sólido?
10
RESPOSTA:
a) Sistema I
b) I - continuará uma solução saturada com precipitado.
II - haverá a formação de um precipitado.
III - continuará uma solução insaturada.
RESPOSTA: 40
11. (Ufrrj) Observe o gráfico a seguir e responda às questões que se seguem.
a)
b)
Qual a menor quantidade de água necessária para dissolver completamente, a 60°C, 120g de B?
Qual a massa de A necessária para preparar, a 0°C, com 100g de água, uma solução saturada (I) e
outra solução insaturada (II)?
RESPOSTA:
a) 300g H2O
b) Para a solução saturada, a 0°C, 100g de água dissolve, no máximo, 10g de A.
Para a solução insaturada, a 0°C, 100g de água dissolve uma massa de A inferior a 10g.
12. (Ufrn) A solubilidade do NaCℓ aumenta com a temperatura. Sabe-se que, a 0 °C, 60g do sal formam,
com água, 260 g de solução saturada. Aquecendo-se a solução a 80 °C, a saturação só será mantida se
forem acrescentados 20 g do sal.
A partir desses dados,
a) escreva a equação química de dissolução do NaCℓ.
b) construa (no gráfico a seguir) a curva de solubilidade do sal.
11
RESPOSTA:
Observe o gráfico a seguir:
13. (Ufrj) Os frascos a seguir contêm soluções saturadas de cloreto de potássio (KCℓ) em duas
temperaturas diferentes. Na elaboração das soluções foram adicionados, em cada frasco, 400 mL de
água e 200g de KCℓ.
O diagrama representa a solubilidade do KCℓ em água, em gramas de soluto/100mL de H2O, em
diferentes temperaturas.
a)
b)
Determine a temperatura da solução do frasco I.
Sabendo que a temperatura do frasco II é de 20°C, calcule a quantidade de sal (KCℓ) depositado no
fundo do frasco.
RESPOSTA:
a) 80°C
b) 80 gramas
14. (Unicamp) Preparou-se uma solução dissolvendo-se 40g de Na2SO4 em 100g de água a uma
temperatura 60°C. A seguir a solução foi resfriada a 20°C, havendo formação de um sólido branco.
a) Qual o sólido que se formou?
RESPOSTA:
a) Na2SO4 · 10 H2O
b) p = 16,7 %
12