Fundamentos de Química Q101 Aulas Téorico-Práticas Ano letivo 2011/12 Licenciaturas em Química e Bioquímica

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1 DEPARTAMENTO DE QUÍMICA E BIOQUÍMICA Fundamentos de Química Q101 Aulas Téorico-Práticas Ano letivo 2011/12 Licenciaturas em Química e Bioquímica Equilíbrio ácido-base (10.32) Calcule o ph e o poh de cada uma das seguintes soluções de ácido forte ou base forte: HI(aq) 0,0356 M. b) 10,0 ml de NaOH(aq) 5,00 M após diluição a 2,50 L. (10.56) Calcule o ph, poh e percentagem de ionização de cada uma das seguintes soluções: piridina, C 5 H 5 N, 0,075 M, pk b =8,75 b) quinina 0,021 M, sabendo que pk a do ácido conjugado é 8,52. Soluções tampão (11.3) O ph de uma solução com concentrações iguais de ácido láctico e de lactato de sódio é igual a 3,08. Determinar o K a e o pk a do ácido láctico; b) Qual seria o ph se a concentração do ácido fosse o dobro da concentração do sal? (11.7) O ph de uma solução aquosa de HF 0,40 mol.l -1 é igual a 1,93. Sabendo que K a (HF) = 3,5x10-4, calcular a variação de ph se forem adicionados 0,356 g de fluoreto de sódio a 50,0 ml da solução (admitir que a adição do sal não alterou o volume da solução). (11.15) Considerando os ácidos da tabela seguinte, seleccionar o par ácido-base conjugada mais aconselhável para obter um tampão com o ph: 2; b) 7; c) 3; d) 12. Ácido pk a Ácido pk a Ácido pk a Ácido pk a Iódico 0,77 Nitroso 3,37 Carbónico 1 * 6,37 NH 4+ (aq) 9,25 Oxálico 1 * 1,23 Fluorídrico 3,45 Sulfuroso 2 * 6,91 Cianídrico 9,31 Sulfuroso 1 * 1,81 Fórmico 3,75 Fosfórico 2 * 7,21 Carbónico 2 * 10,25 Cloroso 2,00 Benzóico 4,19 Hipocloroso 7,53 Hipoiodoso 10,64 Fosfórico 1 * 2,12 Oxálico 2 * 4,19 Hipobromoso 8,69 Fosfórico 3 * 12,68 Láctico 3,08 Acético 4,75 Bórico 9,14 * Os índices 1,2 e 3 são utilizados para indicar, respectivamente, o pka 1, o pka 2 e o pka 3. ( HClO 2 / ClO 2 -, pk a = 2,00 (b) HSO 3 - / SO 3 2-, pk a2 = 6,91 (c) CH 3 CHOHCOOH / CH 3 CHOHCOO -, pk a = 3,08 (d) HPO 4 2- / PO 4 3-, pk a3 = 12,68 (11.19) Uma solução tampão com o volume de 100,0 ml tem uma concentração 0,100 mol.l -1 em CH 3 COOH(aq) e 0,100 mol.l -1 em CH 3 COONa(aq). (Ka (CH 3 COOH) = 1,8x10-5 ) Calcular a variação de ph se à solução tampão forem adicionados 10,0 ml de uma solução com uma concentração 0,950 mol.l -1 emnaho(aq); b) Calcular a variação de ph se à solução tampão forem adicionados 20,0 ml de uma solução com uma concentração 0,100 mol.l -1 emhno 3 (aq). c) Em cada um dos casos, comentar o sinal obtido para a variação de ph.

2 Titulações (11.29) A uma solução 0,110 mol.l -1 em NaHO(aq), com o volume de 25,0 ml, foi adicionada uma solução 0,150 mol.l -1 em HCl(aq). Calcular o ph da solução após a adição dos volumes seguintes da solução de HCl(aq): 0,0 ml; b) 5,0 ml; c) 10,0 ml; d) volume equivalente; e) volume equivalente + 5,0 ml; f) volume equivalente + 10,0 ml. (11.43) A uma solução 0,158 mol.l -1 em Na 2 HPO 3 (aq), com o volume de 35,5 ml, foi adicionada uma solução 0,255 mol.l -1 em HNO 3 (aq). Calcular o volume de solução ácida necessário para: atingir o 1º ponto de equivalência; b) atingir o 2º ponto de equivalência. (11.37) A uma solução 0,20 mol.l -1 em CH 3 COOH(aq) foi adicionada uma solução 0,20 mol.l -1 em NaHO(aq). Sabendo que Ka (CH 3 COOH(aq)) = 1,8x10-5 : Calcular o ph no ponto de equivalência; b) Quais dos indicadores apresentados na tabela seguinte poderiam ser usados para detectar o ponto final da titulação? Justificar. Indicador pk Ind Zona de Viragem Alaranjado de metilo 3,4 3,2 4,4 Tornesol 6,5 5,0 8,0 Azul de timol 8,9 8,0 9,6 Fenolftaleína 9,4 8,2 10,0 Equilíbrios de precipitação (11.51) Determinar o K ps das substâncias pouco solúveis apresentadas seguidamente, a partir das respectivas solubilidades: AgBr (S = 8,8x10-7 mol.l -1 ); c) Ba(HO) 2 (S = 0,11 mol.l -1 ); b) PbCrO 4 (S = 1,3x10-7 mol.l -1 ); d) MgF 2 (S = 1,2x10-3 mol.l -1 ). (11.53) Calcular a solubilidade molar dos sais seguintes em água, admitindo que os aniões dos sais não reagem (o valor dos respectivos K ps é dado dentro de parêntesis): BiI 3 (K ps = 7,7x10-19 ); c) CaCO 3 (K ps = 8,7x10-9 ). b) CuCl (K ps = 1,0x10-6 ); (11.65) Adiciona-se KOH sólido a uma solução aquosa que contém iões magnésio, cálcio e níquel (II), cada um deles com uma concentração igual a 0,0010 mol.l -1. Determinar a ordem pela qual vão precipitar os hidróxidos dos catiões indicados e calcular o ph aproximado a que cada um deles começa a precipitar. (11.75) Calcular a solubilidade do brometo de prata: em água; b) numa solução 0,10 mol.l -1 em cianeto de potássio; c) interpretar o aumento de S na presença de cianeto. K ps (AgBr(aq)) = 7,7x10-13 ; K f ([Ag(CN) 2 ] - ) = 5,6x10 8

3 Resolução da Ficha de Trabalho de Fundamentos de Química Equilíbrio Ácido Base (10.32) [H + ]=[HI]=0,0356 M!"!"!!!" +!! (!") ph=- log(0,0356)=1,448 ph=14-1,448=12,552 b) n=[naho].v = 5,00x10,0x10-3 = 5,00x10-2 mol [NaHO]f = 5,00x10-2 /2,50 = 0,0200 M poh=- log(0,0200)=1,699 ph=12,301 (10.56) Kb=1,78x10-9!! =!"! [!!!!!] [!!!!!]!!!!!!"! +!!!!! Início 0, x +x +x Equilíbrio 0,075- x x x!!!! = 0,075!! = 1,15 10!!! = [!"! ] poh=- log(1,15 10!! )=4,94 ph=9,06! = 1,15 10!! 100 0,075! = 0,015%

4 Solução Tampão (11.3) b) x=[ião Lactato] = [L - 1 ] e y=[h3o + ] Equilíbrio (11.7) Equilíbrio Variação

5 (11.19) ph Base Forte produz Depois de Adicionar NaOH: b) Ácido Forte produz Depois de Adicionar HNO3

6 Titulações (11.29) b) Quant. de OH - Adici o. c) Adici o. d)

7 e) f) (11.37) Equilíbrio b) Fenolftaleína ou Azul Timol Equilíbrio de Precipitação (11.51)

8 (11.53) (11.65)

9 (11.75) Equilíbrio

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