DILUIÇÃO/ TITULOMETRIA/ OXIDO-REDUÇÃO/ SOLUBILIDADE E CONCENTRAÇÃO-2016

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1 1. (Unesp 016) Nas últimas décadas, o dióxido de enxofre (SO ) tem sido o principal contaminante atmosférico que afeta a distribuição de liquens em áreas urbanas e industriais. Os liquens absorvem o dióxido de enxofre e, havendo repetidas exposições a esse poluente, eles acumulam altos níveis de sulfatos (SO 4 ) e bissulfatos (HSO 4 ), o que incapacita os constituintes dos liquens de realizarem funções vitais, como fotossíntese, respiração e, em alguns casos, fixação de nitrogênio. (Rubén Lijteroff et al. Revista Internacional de contaminación ambiental, maio de 009. Adaptado.) Nessa transformação do dióxido de enxofre em sulfatos e bissulfatos, o número de oxidação do elemento enxofre varia de para, portanto, sofre. As lacunas desse texto são, correta e respectivamente, preenchidas por: a) 4; 6 e redução. b) 4; 6 e oxidação. c) ; 4 e redução. d) ; 4 e oxidação. e) ; 4 e oxidação.. (Fuvest 016) Águas que apresentam alta concentração de íons Ca ou Mg dissolvidos são chamadas de águas duras. Se a concentração total desses íons for superior a 100 mg L, tais águas não podem ser utilizadas em tubulações de máquinas industriais, devido à obstrução dos tubos causada pela formação de sais insolúveis contendo esses íons. Um químico deverá analisar a água de uma fonte, isenta de íons Mg, mas contendo íons Ca, para verificar se é adequada para uso em uma indústria. Para tal, uma amostra de 00 ml de água dessa fonte foi misturada com uma solução de carbonato de sódio (NaCO ), em quantidade suficiente para haver reação completa. O sólido formado foi cuidadosamente separado, seco e pesado. A massa obtida foi 0,060 g. a) Escreva a equação química, na forma iônica, que representa a formação do sólido. b) A água analisada é adequada para uso industrial? Justifique, mostrando os cálculos. Note e adote: Massas molares (g mol) C...1 O...16 Na... Ca...40 Página 1 de 10

2 . (Mackenzie 016) 00 ml de uma solução aquosa de ácido sulfúrico de concentração igual a 1mol L 1 foram misturados a 00 ml de uma solução aquosa de hidróxido de sódio de concentração igual a que 1 mol L. Após o final do processo químico ocorrido, é correto afirmar a) a concentração do ácido excedente, na solução final, é de b) a concentração da base excedente, na solução final, é de c) a concentração do sal formado, na solução final, é de d) a concentração do sal formado, na solução final, é de e) todo ácido e toda base foram consumidos. 1 0,4 mol L. 1 0,4 mol L. 1 0, mol L. 1 0,1mol L. 4. (Fac. Albert Einstein - Medicina 016) O náilon 6,6 e o poliestireno são polímeros que apresentam diversas aplicações na indústria. Um técnico misturou inadvertidamente amostras desses polímeros. Dados: - densidade do náilon 6,6 - densidade do poliestireno - massa molar do 1,14 g cm 1,05 g cm NaC 58,5 g mol 1 Conhecendo a densidade desses materiais, ele decidiu preparar uma solução aquosa de cloreto de sódio (NaC ) para separar as amostras. Para tanto, ele utilizou um balão volumétrico de 5,0 L. A massa de NaC adequada para essa preparação é a) 10 g. b) 00 g. c) 600 g. d) 100 g. 5. (Fuvest 016) Dispõe-se de litros de uma solução aquosa de soda cáustica que apresenta ph 9. O volume de água, em litros, que deve ser adicionado a esses litros para que a solução resultante apresente ph 8 é a) b) 6 c) 10 d) 14 e) 18 Página de 10

3 6. (Aman 016) Um químico trabalhando em seu laboratório resolveu preparar uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) numa concentração adequada, para posterior utilização em análises titulométricas. Consultando seu estoque verificou a existência de uma solução de 1 NaOH de concentração 0,01mol L, inadequada a seus propósitos. Para a preparação da solução de NaOH na concentração adequada, pipetou dez mililitros (10 ml) dessa solução aquosa de NaOH estocada e, em seguida, transferiu o volume pipetado para um balão volumétrico de 1000 ml de capacidade, completando seu volume com água pura. Considerando que o experimento ocorreu nas condições de 5 C e 1atm e que o hidróxido de sódio se encontrava completamente dissociado, o ph dessa solução resultante final preparada pelo Químico será: a) 1 b) c) 8 d) 9 e) 10 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Leia o texto para responder às questões abaixo: A luz branca é composta por ondas eletromagnéticas de todas as frequências do espectro visível. O espectro de radiação emitido por um elemento, quando submetido a um arco elétrico ou a altas temperaturas, é descontínuo e apresenta uma de suas linhas com maior intensidade, o que fornece uma impressão digital desse elemento. Quando essas linhas estão situadas na região da radiação visível, é possível identificar diferentes elementos químicos por meio dos chamados testes de chama. A tabela apresenta as cores características emitidas por alguns elementos no teste de chama: Elemento sódio potássio cálcio cobre Cor laranja violeta vermelho-tijolo azul-esverdeada 7. (Unesp 016) Uma estudante preparou 10,0 ml de uma solução 1,00 mol L 1 de cloreto de um dos metais apresentados na tabela do texto a fim de realizar um teste de chama em laboratório. No teste de chama houve liberação de luz vermelha intensa. A partir das informações contidas no texto e utilizando a classificação periódica dos elementos, assinale a alternativa que apresenta a massa do sal utilizado pela estudante, em gramas, e a sua fórmula. Dados: Ca 40,1; C 5,5. a) 1,11 e CaC. b) 7,56 e CaC. c) 11,1 e CaC. d) 0,756 e CaC. e) 0,111 e CaC. Página de 10

4 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Para responder à(s) quest(ões) seguintes considere o texto abaixo. REGISTROS DE UM MAR LETAL Uma análise química de rochas calcárias coletadas nos Emirados Árabes é o indício mais contundente até agora de que o pior evento de extinção em massa da Terra pode ter sido causado pela acidificação dos oceanos o mesmo processo que o excesso de gás carbônico produzido pela humanidade provoca nos mares. O evento aconteceu há 50 milhões de anos, quando 90% das espécies biológicas foram extintas, especialmente as de vida marinha. Uma equipe internacional de geólogos analisou o conteúdo de isótopos de boro e de outros elementos de rochas que se formaram a partir da precipitação de carbonato de cálcio no fundo do mar durante o evento de extinção. A análise concluiu que, durante um período de 5 mil anos, a água do mar chegou a ficar 10 vezes mais ácida devido ao gás carbônico dissolvido, devido a um evento de vulcanismo nos continentes da época. A acidez é letal para diversas criaturas marinhas, pois dificulta a absorção de cálcio. (Adaptado de: Revista Pesquisa FAPESP, n., p. 15) 8. (Puccamp 016) Para responder a esta questão, utilize o texto. a) A água do mar, atualmente, possui ph 8. Segundo o texto, ao ficar dez vezes mais ácida devido ao gás carbônico dissolvido, qual a concentração de íons H a que a água do mar chegou? E qual era o valor do ph? Demonstre seus cálculos. b) A formação do carbonato de cálcio sólido está representada a seguir. Ca (aq) CO (aq) CaCO (s) 4 Sabendo que a solubilidade do CaCO 1, 10 g 100 m de água, a 18 C, e que a concentração de íons Ca (aq), na água do mar, é de 0,4g, calcule a massa de CaCO (s) que pode ser obtida a partir de de água do mar, nessa temperatura. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Para responder à(s) quest(ões) a seguir, considere o texto abaixo. AR MAIS LIMPO O ar que os paulistanos respiram está menos poluído. Um estudo recente feito por cientistas do IAG/USP revelou que, nos últimos 0 anos, caiu consideravelmente a concentração de acetaldeído na atmosfera da Região Metropolitana de São Paulo. Esse poluente, que faz parte do grupo dos aldeídos, é liberado principalmente pelo escapamento de veículos movidos a etanol. Além de provocar irritação nas mucosas, nos olhos e nas vias respiratórias e desencadear crises asmáticas, os aldeídos são substâncias carcinogênicas em potencial. De acordo com os resultados da pesquisa, a queda na concentração deve-se basicamente a dois fatores: aperfeiçoamento da tecnologia de motores automotivos e políticas públicas implementadas no país nas últimas décadas voltadas ao controle da poluição do ar. (Adaptado de: Revista Pesquisa FAPESP, n. 4, p. 69) 9. (Puccamp 016) Para responder a esta questão, utilize o texto. a) Considere a reação de formação do acetaldeído a partir da combustão incompleta do etanol. CH CH 1 OH O CH CH 0 HO Utilizando os valores de energia de ligação dados a seguir, calcule a entalpia dessa reação e reescreva-a na forma de uma equação termoquímica. Página 4 de 10

5 ligação C C 47,0 C H 41,0 C O 57,4 C O 77,5 O H 46, O O 49, energia média (kg mol) b) Sabendo que a concentração média de acetaldeído medida nesse estudo foi de 5,4 partes por bilhão (mg m ), calcule a concentração desse poluente em mol. Dados: massas molares (g/mol): H 1,0; C 1,0; O 16,0. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Leia o texto para responder à(s) questão(ões). Experiência Escrever uma mensagem secreta no laboratório Materiais e Reagentes Necessários - Folha de papel - Pincel fino - Difusor - Solução de fenolftaleína - Solução de hidróxido de sódio 0,1mol / L ou solução saturada de hidróxido de cálcio Procedimento Experimental Utilizando uma solução incolor de fenolftaleína, escreva com um pincel fino uma mensagem numa folha de papel. A mensagem permanecerá invisível. Para revelar essa mensagem, borrife a folha de papel com uma solução de hidróxido de sódio ou de cálcio, com o auxílio de um difusor. A mensagem aparecerá magicamente com a cor vermelha. Explicação A fenolftaleína é um indicador que fica vermelho na presença de soluções básicas, nesse caso, uma solução de hidróxido de sódio ou de cálcio. < Acesso em: Adaptado. 10. (Fatec 016) Um aluno da Fatec foi ao laboratório de Química para realizar esse experimento. Lá ele encontrou apenas uma solução aquosa de NaOH de concentração 0,5 mol / L. Para realizar a experiência na concentração descrita no texto, a partir da solução que ele encontrou, deverá realizar uma a) diluição com água. b) evaporação de água. c) dissolução de NaOH sólido. d) titulação de precipitação de NaOH. e) mistura com uma solução de NaC. Página 5 de 10

6 Gabarito: Resposta da questão 1: [B] Nessa transformação do dióxido de enxofre em sulfatos e bissulfatos, o número de oxidação do elemento enxofre varia de 4 para 6, portanto, sofre oxidação. 4 4 SO SO HSO S O O ( S O O O O) (H S O O O O) 4 x 1x 0 x8 x7 1 x 6 x S S e (oxidação) Resposta da questão : a) Equação química, na forma iônica, que representa a formação do sólido: Ca (aq) Na (aq) Ca (aq) CO (aq) CaCO (s) CO (aq) CaCO (s) Na (aq) b) De acordo com o enunciado se a concentração total desses íons for superior a 100mg L, a água não será adequada. m (separado, sec o e pesado) 0,060 g CaCO V 00 ml 0, L CaCO 100 g / mol m ncaco M 0,060 ncaco 0,0006 mol n 0,0006 mol 100 Ca Ca 40 g / mol m 0, ,04 g 4 mg Ca m Concentração Ca V 4 mg Concentração 0, L 10 mg / L 100 mg / L 10 mg / L Conclusão: a água não é adequada, pois concentração excede 100mg L. Resposta da questão : [B] De acordo com o enunciado, 00 ml (0, L) de uma solução aquosa de ácido sulfúrico de concentração igual a hidróxido de sódio de concentração igual a 1mol L 1 foram misturados a 00 ml (0, L) de uma solução aquosa de 1 mol L, então: Página 6 de 10

7 n [H SO ] V HSO4 4 1 HSO4 n 1 mol L 0, L 0, mol n [NaOH] V ' NaOH HSO4 1 n mol L 0, L 0,6 mol H SO NaOH H O Na SO 4 4 1mol mol 0, mol 0,4 mol; 0,6 mol total excesso excesso de 0, mol V 00 ml 00 ml 500 ml 0,5 L [NaOH] n 0, 0,4 mol L V 0,5 1 Resposta da questão 4: [C] A densidade da solução de cloreto de sódio utilizada para a separação dos polímeros deve apresentar densidade intermediária, ou seja, entre 1,05 g cm e 1,14 g cm. A partir do cálculo das massas de associadas a estes valores podemos fazer uma comparação: Página 7 de 10

8 V 5 L mnac MNaC [NaC ] V mnac 58,5 1,5 mnac 65,65 g 5 m' NaC [NaC ]' MNaC V m' NaC,75 58,5 5 m' NaC 1.096,875 g Conclusão : 65,65 g 600,00 g 1.096,875 g Resposta da questão 5: [E] 9 ph 9 [H ] 10 mol / L 14 [H ] [OH ] 10 (5C; 1 atm) [OH ] 10 5 [OH ] 10 mol / L 8 ph 8 [H ] 10 mol / L 14 [H ] [OH ] 10 (5 C; 1 atm) [OH ] 10 6 [OH ] 10 mol / L Μ V Μ' V ' (diluição) mol / L L 10 mol / L ( L V adicionado ) Vadicionado 18 L Resposta da questão 6: [E] 0,01 mol de NaOH n V NaOH completado n NaOH 0,0001 mol 1L [NaOH] 0,0001 mol/ L ml [OH ] 0,0001mol/L 10 mol/l poh log[oh ] poh 4 ph poh 14 ph ml Página 8 de 10

9 Resposta da questão 7: [A] A partir da tabela fornecida no enunciado: Elemento sódio potássio cálcio cobre Cor laranja violeta vermelho-tijolo azul-esverdeada Conclui-se que o elemento químico presente na solução é o cálcio (luz vermelha). Ca C C CaC. CaC 40,1 5,5 111,1 MCaC 111,1 g / mol [CaC ] 1,00 mol / L V 10,0 ml L m [CaC ] M V m 1,00 111, m 1,111 g Resposta da questão 8: a) Teremos: ph 8pH log H tem se que [H ] 10 8 Como a relação é logarítmica, um aumento de uma unidade aumenta o ph em 10 vezes, assim, ao se aumentar 10 vezes a acidez da água, teremos: 8 7 [H ] , portanto o ph = 7. b) Teremos: 100mL de água L (10 ml) x 1,g de CaCO 4 1, 10 g x Se: 1L de água 1000L 0,4g de íons Ca y y 400g de íons Ca 10 mols de íons Ca 10mols Ca 10 mols de CaCO 1 mol de CaCO 100g 10 mols z z 1000g de CaCO Página 9 de 10

10 Teremos que 1,g de CaCO é solúvel e estão presentes na solução, 1000g, portanto, a massa obtida será: , 998,7g. Resposta da questão 9: a) Teremos: CH CH 1 OH O CH CH O HO Reagentes: 5 (C H) 5 41,0 065 kj 1 (C C) 147,0 47,0 kj 1 (C O) 157,4 57,4 kj 1 (O H) 1 46, 46, kj 1 (O O) 0,5 49, 46,6 kj total 478, kj reagentes Produtos: 4 (C H) 4 41,0 165 kj 1 (C C) 147,0 47,0 kj 1 (C O) 177,5 77,5 kj (O H) 46, 94,6 kj total produtos 697,1 kj reagentes produtos 478, 697,1 18,8 kj Eq. termoquímica: CH CH 1 OH O CH CH O HO ΔH = 18,8 kj / mol b) 1 mol de acetaldeído (CH4O) tem massa de 44g. Assim, teremos: 1mol 44 g x mol 4 4 5,4 mg x 1, 10 mol / L 1, 10 y L (1m ) 1 L y 1, 10 mol / L Resposta da questão 10: [A] Segundo o texto o aluno irá precisar de uma solução de hidróxido de sódio, 0,1mol / L, como ele possui uma solução mais concentrada (0,5 mol / L), bastará diluir em água essa solução. Página 10 de 10