PAGQuímica Equilíbrio Ácido-Base

Transcrição

1 9. a) um estudante misturou 2,5 g de fosfato amoniacal de magnésio (MgNH 4 PO 4 ) em água até completar 100 ml. Como o sal é muito pouco solúvel, o estudante filtrou a solução resultante, após vigorosa agitação. Qual o ph da solução obtida após a filtração? 9.

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4 b) na indústria química a concentração de CaCO 3 em águas de equipamentos deve ser controlada para evitar a precipitação desse sal nas tubulações. Esse controle é feito através da medida do ph da água. Explique como o ph de águas industriais está relacionado com a concentração de CaCO 3 dissolvido.

5 10*. O sulfeto de hidrogênio (H 2 S) em solução aquosa está presente na sua forma não dissociada (H 2 S), monodissociada (HS - ) e totalmente dissociada (S 2- ). a) calcule os α-valores para uma solução cuja concentração de íons H + é 0,52 mol/l b) qual a concentração de cada espécie em uma solução 0,10 mol/l de H 2 S nesse ph? c) nesse ph, qual ou quais dos seguintes cátions devem precipitar na forma de sulfetos: Bi mol/l, Cu mol/l, Fe mol/l, Ag mol/l

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8 11*. Abaixo está apresentada a variação dos alfa-valores de um ácido poliprótico H n X em função do ph do meio: a) quantos hidrogênios ionizáveis possui este ácido? b) o que são alfa-valores? Exemplifique para α 1 do ácido poliprótico em questão. c) a partir de que ph a espécie totalmente desprotonada é de composição majoritária? d) em que faixa de ph tem-se o equilíbrio entre as formas mono e diprotonadas? e) com este diagrama é possível visualizar que quando a concentração de um ácido e de seu sal são iguais, o ph apresenta um valor especial. Com esta informação, determine pk 2 para esta ácido. f) que espécies devem estar presentes e com que relação de concentração para que com elas se prepare um tampão de ph = 12?

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10 12*. Abaixo estão representados os alfa-valores de um determinado ácido poliprótico H n X em função do ph do meio: (mesma figura) a) de quais dos seguintes compostos essas curvas podem se tratar: C 6 H 4 (COOH) 2 (H 2 Ph), H 2 SO 3, H 2 CO 3, H 3 PO 4, HIO 3, H 3 AsO 4 e EDTA (H 4 Y)? b) o que representa α 1 para um determinado ácido poliprótico? c) em que faixa de ph a espécie monodesprotonada é de composição majoritária? d) em que faixa de ph tem-se o equilíbrio entre as formas di e triprotonadas? e) que espécies devem estar presentes e com que relação de concentração para que com elas se prepare um tampão de ph = 7,2?

11 13. Tem-se um ácido poliprótico H 3 X em que são conhecidas as suas constantes de ionização: K 1 = 2,3 x 10-4, K 2 = 4,7 x 10-8 e K 3 = 7,9 x Pergunta-se: a) por que as constantes têm valores cada vez menores? b*) qual o par conjugado principal em ph = 5? c*) qual o valor de ph quando [H 3 X] = [NaH 2 X]? d) sabendo que os seguintes sais são pouco solúveis em água: Mn 3 X 2, CuHX e Co (H 2 X) 2, descreva o que deve ser feito com o ph de uma solução aquosa de H 3 X de maneira a precipitar seletivamente uma solução contendo os íons Mn 2+, Cu 2+ e Co 2+ de concentrações semelhantes. Indique a ordem de precipitação, de acordo com o método de separação proposto.

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13 14. Tem-se um ácido poliprótico H 3 A, em que são conhecidas as suas constantes de ionização: K 1 = 5,3x10-4, K 2 = 4,7x10-5 e K 3 = 7,9x Pergunta-se: a) por que as constantes têm valores cada vez menores? b*) qual o par conjugado principal em ph 5? c*) qual o valor de ph quando [H 3 A] = [NaH 2 A ]? d) sabendo que os seguintes sais são pouco solúveis em água: Mn 3 A 2, CuHA e Co(H 2 A) 2, descreva o que deve ser feito com o ph de uma solução aquosa de H 3 A contendo iguais concentrações de Mn 2+, Cu 2+ e Co 2+ de modo a precipitar seletivamente esses íons. Indique a ordem de precipitação, de acordo com o método de separação proposto.

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15 1,20E+00 1,00E+00 8,00E-01 6,00E-01 4,00E-01 2,00E-01 A0 A1 A2 A3 0,00E+00-2,00E

16 K1 5,30E-04 3,276 H3X K2 4,70E-05 4,328 k3 7,90E-13 12,102 H +, A0 A1 A2 A ,99E-01 5,30E-04 2,49E-08 1,97E-20 0,1 1 9,95E-01 5,27E-03 2,48E-06 1,96E-17 0,01 2 9,50E-01 5,03E-02 2,37E-04 1,87E-14 0, ,54E-01 3,41E-01 1,60E-02 1,27E-11 0, ,59E-01 6,03E-01 2,83E-01 2,24E-09 0, ,85E-02 1,75E-01 8,22E-01 6,49E-08 0, ,88E-03 2,08E-02 9,79E-01 7,74E-07 0, ,89E-04 2,12E-03 9,98E-01 7,88E-06 0, ,89E-05 2,13E-04 1,00E+00 7,90E-05 0, ,89E-06 2,13E-05 9,99E-01 7,89E-04 1E ,89E-07 2,11E-06 9,92E-01 7,84E-03 1E ,89E-08 1,97E-07 9,27E-01 7,32E-02 1E ,89E-09 1,19E-08 5,59E-01 4,41E-01 1E ,89E-10 2,39E-10 1,12E-01 8,88E-01 1E ,89E-11 2,66E-12 1,25E-02 9,87E-01

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18 15. A seguir são apresentadas algumas afirmações. Classifique-as como verdadeiras ou falsas. No caso de afirmações falsas, reescreva-as, corrigindo o que for necessário. a) em clima úmido o sulfeto de sódio sólido apresenta odor de H 2 S devido a hidrólise do cátion. b) em um clima úmido o cloreto de amônio sólido apresenta odor de NH 3 devido à reação do ânion com a água (hidrólise do ânion). c) quando dissolve-se CaO (s) em água, formam-se Ca 2+ (fraco) e O 2- (forte). A solução resultante é ácida. d) uma solução de um sal de um ácido poliprótico em água não serve para neutralizar soluções ácidas. 15.

19 e) o CaF2 tem a sua solubilidade em água aumentada pelo aumento do ph. f) uma solução de um sal de ácido poliprótico em água só pode servir para neutralizar soluções alcalinas. g) por ser um ácido muito fraco, o ânion HPO42- praticamente não altera o ph da água.

20 h) uma solução de um sal de um ácido poliprótico em água pode servir para neutralizar tanto soluções ácidas quanto soluções alcalinas. i*) para um determinado ácido diprótico, quando αo for igual a α1, o ph será 7. j) os ácidos polipróticos são sempre mais fortes que os ácidos monopróticos. k) os ácidos polipróticos são sempre mais fracos que os ácidos monopróticos. i) j) k)

21 l*) para um determinado ácido diprótico, quando α o for igual a α 1, o ph será numericamente igual a pk 1. m*) para um determinado ácido diprótico, quando α 1 for igual a α 2, o ph será numericamente igual a pk 2. l) m)