Química Avançada 06 - Soluções

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1 Química Avançada 06 - Soluções Nome: Turma: 1) (UFF-adaptada) O ácido nítrico é um importante produto industrial. Um dos processos de obtenção do ácido nítrico é fazer passar amônia e ar, sob pressão, por um catalisador a cerca de 850C, ocorrendo a formação de monóxido de nitrogênio. Em presença do oxigênio do ar, o monóxido de nitrogênio é convertido a dióxido de nitrogênio que, reagindo com a água, forma o ácido nítrico e monóxido de nitrogênio. N = 14 g/mol H = 01 g/mol a) Escreva as equações balanceadas que representam as diferentes etapas de produção do ácido nítrico através do processo mencionado. 4 NH O 2 4 NO + 6 H 2 O 2 NO + O 2 2 NO 2 3 NO 2 + H 2 O 2 HNO 3 + NO b) Uma solução de ácido nítrico com 63,0% (m/m) tem densidade de 1,40 g/cm³. Informe por meio de cálculos: I a molaridade da solução. 14 mol.l -1 II o titulo em massa dessa solução. 0,63 III A concentração desta solução em kg/l 0,882 kg.l -1 2) (FCC-BA) Qual dos sais abaixo, ao se dissolver em água, forma soluções em que a concentração em mol por litro do ânion é igual à do cátion? a) MgCl 2 b) NaNO 3 c) K 2 SO 4 d) BaF 2 e) Li 3 PO 4 3) (UNIFESP) Em intervenções cirúrgicas, é comum aplicar uma tintura de iodo na região do corpo onde será feita a incisão. A utilização deste produto deve-se à sua ação antisséptica e bactericida. Para 5 litros de etanol, densidade 0,8 g/cm³, a massa de iodo sólido, em gramas, que deverá ser utilizada para obter uma solução que contém 0,50 mols de I 2 para cada quilograma de álcool, será de: Massa molar I 2 = 253,8 g/mol 507,6 g 1

2 4) (UFG-adaptada) Considere os três recipientes, contendo 100 ml das soluções a seguir. Sabendo-se que cada solução tem 50.10³ mg de cada respectivo composto, determine a solução com maior concentração molar. C = 12 g/mol N = 14 g/mol H = 01 g/mol Cl = 35,5 g/mol HCl 5) (PUC-SP-adaptada) Em um béquer, foram adicionados 100mL de água, 100 ml de clorofórmio, 50 g de cloreto de sódio e duas bolinhas de plástico, uma com densidade de 1,10 g/cm³ e outra com densidade 1,40 g/cm³. Após agitação vigorosa, o sistema foi deixado em repouso. A figura a seguir, ilustra o sistema em equilibro obtido a 20 C após o repouso. Na = 23 g/mol H = 01 g/mol Cl = 35,5 g/mol C = 12 g/mol a) Sabendo-se que o cloreto de sódio é solúvel somente em água, calcule a concentração em mol.l -1 deste sal na solução formada. 6,15M b) De acordo com o observado, qual deve ser a densidade aproximada da fase aquosa? Como você explicaria isso, sabendo que a densidade da água à temperatura ambiente é de 1,0 g/ml? A densidade da fase aquosa está entre 1,10 e 1,40 g/ml. Isso ocorre por ter cloreto de sódio dissolvido na água. 2

3 6) (FMTM-MG) Uma bisnaga de xilocaína a 2%, de massa total 250g, apresenta quantos gramas de solvente? Demonstre os cálculos. 245g 7) (UFCE-adaptada) "...Os legumes também devem ser colocados de molho com a casca, durante 30 minutos numa solução de um litro de água com uma colher de sopa de água sanitária." O texto refere-se a recomendações que o jornal Folha de São Paulo (29/11/1991) faz para se evitar contaminação pelo bacilo do cólera. Se uma colher de sopa tem capacidade para 10 ml e a água sanitária usada contém 37,25g de hipoclorito de sódio (NaClO), por litro de produto, a concentração de hipoclorito em 500mL de água sanitária é de: Demonstre os cálculos. Na = 23 g/mol Cl = 35,5 g/mol 0,5 M 8) (FATEC) O gráfico a seguir fornece dados sobre volumes de dióxido de carbono, recolhidos a determinadas pressão P e temperatura T, que foram produzidos quando diferentes massas de bicarbonato de sódio foram acrescentadas a volumes fixos de 100mL de uma solução aquosa de ácido clorídrico 0,25 mol/l. H = 01 g/mol Cl = 35,5 g/mol Na = 23 g/mol C = 12 g/mol Caso sejam acrescentados 3,0 g de bicarbonato de sódio a 50 ml da mesma solução de ácido clorídrico, a massa deste sal, em gramas, que deve sobrar sem reagir será próxima de: Demonstre os cálculos. 1,95g 9) (ITA-SP) Qual o valor da massa de sulfato de ferro III anidro que deve ser colocada em um balão volumétrico de 500 ml de capacidade, para obter uma solução aquosa mol/l em íons férricos, após completar o volume do balão com água destilada? 2g 3

4 10) (UFES) Temos as seguintes soluções concentradas: Solução Densidade (g/ml) Porcentagem em massa Hidróxido de sódio 1,43 40,0 Ácido sulfúrico 1,70 78,0 As concentrações molares das soluções hidróxido de sódio e ácido sulfúrico são, respectivamente, iguais a: NaOH = 14,3 M H2SO4 = 13,53 M 11) (FUVEST) A concentração de fluoreto em água de uso doméstico é de 5,0x10-5 mol/l. Se uma pessoa tomar 3,0L dessa água por dia, ao fim de um dia a massa de fluoreto, em miligramas, que essa pessoa ingeriu será igual a: 2,85 mg 12) (UFRJ) A sacarina, que tem massa molecular de 183 g/mol, é utilizada em adoçantes artificiais. Cada gota de certo adoçante contém 4,575 mg de sacarina. Foram adicionadas, a um recipiente contendo café com leite, 40 gotas deste adoçante, totalizando um volume de 200 ml. a) Determine a molaridade de sacarina neste recipiente. 0,005 mol.l -1 b) Quantos mililitros de café com leite devem ser adicionados ao recipiente para que a concentração de sacarina se reduza a metade da concentração inicial? 200 ml 13) (UFMG) Uma solução 0,1mol/L de um hidróxido alcalino MOH é preparada dissolvendo-se 0,8g de hidróxido MOH em 200mL de solução. Dadas as massas molares (g/mol): Li = 7 Na = 23 K = 39 Rb = 85 Cs = 133 A fórmula do hidróxido é: NaOH 14) (PUCRS) Um acadêmico do curso de Química necessita preparar uma solução de ácido bórico 0,5 mol/l para ser utilizada como fungicida. Para preparar tal solução, ele dispõe de 2,5g do ácido. O volume, em ml, de solução com a concentração desejada que pode ser preparado utilizando toda a massa disponível é, aproximadamente: B = 11 g/mol H = 1 g/mol Demonstre os cálculos. 80 ml 4

5 15) (UEPG - adaptada) Sulfitos são compostos utilizados como conservantes de vinhos e sucos. Considere que o limite máximo de tolerância de sulfitos no vinho é de 10 ppm. Densidade do vinho = 1 kg/l. 2- a) Uma amostra que contenha 0,001 g de SO 3 estabelecido? por litro de vinho está dentro do limite de tolerância Sim b) Uma amostra que contenha 0,01 mol de SO 3 2- por litro de vinho está abaixo do teor recomendado? Não 16) (UNIFESP) A contaminação de águas e solos por metais pesados tem recebido grande atenção dos ambientalistas devido à toxicidade desses metais ao meio aquático, às plantas, aos animais e à vida humana. Dentre os metais pesados, há o chumbo, que é um elemento relativamente abundante na crosta terrestre, tendo uma concentração ao redor de 20 ppm. Uma amostra de 100 g da crosta terrestre contém um valor médio, em mg de chumbo, igual a: 2 mg 17) (UNESP Adaptada) No plasma sanguíneo de uma pessoa sadia, estão presentes os seguintes íons e respectivas concentrações: Na + = 1,4 x 10-1 mol.l -1 K + = 5,0 x 10-3 mol.l -1 Ca 2+ = 2,5 x 10-3 mol.l -1 Mg 2+ = 1,5 x 10-3 mol.l -1 a) Qual a concentração de cada íon em 500 ml de sangue? Na + = 1,4 x 10-1 mol.l -1 K + = 5,0 x 10-3 mol.l -1 Ca 2+ = 2,5 x 10-3 mol.l -1 Mg 2+ = 1,5 x 10-3 mol.l -1 b) Ao adicionar-se 350 ml de água destilada e deionizada a 100 ml de sangue, qual será o quantidade em mols do íon Ca 2+ presente nesta nova solução? 2,5 x 10-4 mol 5

6 18) Um químico precisava preparar uma solução aquosa com íons semelhantes ao sangue. Para isto, tinha disponível no laboratório os seguintes sais: nitrato de sódio, nitrato de potássio, nitrato de cálcio e nitrato de magnésio. Dadas as massas molares abaixo, responda: Na = 23 g/mol K = 39 g/mol Ca = 40 g/mol Mg = 24 g/mol N = 14 g/mol a) Qual a massa (em g) de cada sal deve ser pesada para preparar 1 litro desta solução? Nitrato de sódio: 11,9 g Nitrato de potássio: 0,505 g Nitrato de cálcio: 0,410 g Nitrato de magnésio: 0,222 g b) Qual a concentração de ânions nitrato na solução final? 0,153 mol.l -1 19) (UNIFESP - adaptada) no mês de maio de 2007, o governo federal lançou a Politica Nacional sobre Álcool. A ação mais polemica consiste nos meios de comunicação. Pelo texto do decreto, serão consideradas alcoólicas, as bebidas com teor de álcool a partir de 0,5 GL. A concentração de etanol nas bebidas é expressa pela escala centesimal Gay Lussac ( GL), que indica a percentagem em volume de etanol presente em uma solução. Pela nova politica, a bebida alcoólica mais consumida no país, a cerveja, sofreria restrições na sua publicidade. Levando em conta uma lata de cerveja de 350 ml, a qual apresenta teor alcoólico de 4 GL, qual volume mínimo de água deve ser adicionado a esta lata para que se enquadre nos limites da legislação? 2450 ml 6

7 20) (FUVEST-adaptada) Uma enfermeira precisa preparar 0,50 L de soro que contenha cloreto de potássio e cloreto de sódio. As concentrações dessas espécies devem ser: 3,0x10-2 mol.l -1 e 3,6x10-2 mol.l -1 respectivamente. Ela tem à sua disposição soluções aquosas de KCl e NaCl de concentrações, respectivamente, 0,15 g/ml e 0,60 g/ml. Para preparar tal soro, ela terá que utilizar x ml da solução de KCl e y ml da solução de NaCl, completando o volume até 0,50 L com uma solução de glicose. Dadas as massas molares em g/mol: KCl = 75 NaCl = 59 Quais os valores de x e y? X = 7,5 Y = 1,8 21) (UNICAMP) 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 300L 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 (25g/L), porém o soro fisiológico (10g 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 liquido para beber. a) Que volume de soro teria sido obtido com a diluição se todos os 300 L de água potável fossem usados para este fim? 500 L b) Considerando-se a presença de 50 pessoas na embarcação e admitindo-se uma distribuição equitativa de soro, quantos gramas de NaCl teriam sido ingeridos por cada pessoa? 100 g/pessoa c) Uma maneira que os navegadores usavam para obter água potável adicional era recolher água da 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 água da chuva é proveniente da água existente no ar atmosférico. Ao evaporar, a água do mar não carrega os sais dissolvidos, ficando eles, no mar. 7

8 22) (ITA) 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 inicial não foi alterado durante todo o processo, e que na temperatura em questão tenha ocorrido apenas a reação correspondente à seguinte equação química, 6 OH - (aq) + 3 Cl 2(g) 5 Cl - (aq) + ClO 3 - (aq) + 3 H 2 O Qual deve ser a concentração inicial do hidróxido de sódio? (MM NaOH = 40 g/mol) 3 mol.l -1 23) (CFTMG) Um aluno distraído misturou 0,3 L de uma solução de ácido clorídrico 1 mol.l -1 com 0,1 L de uma solução de ácido clorídrico 2 mol.l -1. Ao perceber o erro, ele decidiu adicionar água para reestabelecer a concentração de 1 mol.l -1. Qual volume de água deve ser adicionado à mistura? Devem ser adicionados 100 ml de água. 24) (VUNICAMP adaptada) O quadro abaixo representa uma estante onde há béqueres que contem o mesmo volume V de solução de HCl e NaOH (solução diferenciada pela tonalidade preta no desenho). As concentrações, em mol/l, são as mesmas numa mesma linha e estão indicadas ao lado do quadro. Usando um bequer de volume suficientemente grande, pode-se nele misturar os conteúdos de vários béqueres do quadro. a) Misturando-se todas as soluções que estão no caminho indicado pela linha tracejada, indo da posição A1 até D5 inclusive, a solução final será ácida ou básica? Explique. Básica 8

9 b) Considerando que os recipientes tem capacidade de 1 litro, qual será a concentração do ácido ou da base na solução final do item a? 0,025 mol.l -1 c) Misturando-se todas as soluções que estão na sequencia indicada pela linha contínua, indo de A1 até D5 inclusive, a solução final será ácida ou básica? Explique. Neutra. 25) (UFMG) Um bom uísque possui, em média, um teor alcoólico de 40% (v/v). Sabe-se, ainda, que o limite de álcool permitido legalmente no sangue de um motorista, em muitos países, é de 0,0010 g/ml. a) Calcule, em gramas, a massa total de álcool que deve estar presente no sangue de uma pessoa para produzir uma concentração de 0,0010 g/ml. Sabe-se que o volume médio de sangue em um ser humano é de 7,0 L. 7 g b) Calcule o volume de álcool, em ml, que corresponde à massa calculada no item 1. A densidade do álcool é 0,8 g/cm³. 8,75 ml c) Calcule o volume, em ml, de uísque necessário para provocar um teor alcoólico de 0,0010 g/ml. Sabe-se que apenas 13% do álcool ingerido vai para a corrente sanguínea. 168 ml 9

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