Qui. Allan Rodrigues (Gabriel Pereira) (Renan Micha)

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1 Semana 15 Allan Rodrigues (Gabriel Pereira) (Renan Micha) Este conteúdo pertence ao Descomplica. Está vedada a cópia ou a reprodução não autorizada previamente e por escrito. Todos os direitos reservados.

2 Operações com soluções 22 mai Mistura de soluções de solutos diferentes com reação química e titulação 01. Resumo 02. Exercícios para aula 03. Exercícios para casa 04. Questão contexto 05. Gabarito

3 RESUMO Veja o exemplo de um caso de neutralização: Um volume de 20ml de solução 2M de NaOH é misturada com outra de 40cm 3 de HNO3 0,5M. a) descubra se a reação ficará ácida ou básica b) encontre a quantidade que sobra do reagente em excesso c) encontre a concentração de sal na solução E agora? O que devemos fazer? Repare nas soluções acima, de açúcar, areia e sal. Em caso de mistura, não acontecerá nada, certo? Perfeito. Porém, existem algumas soluções cujos solutos reagem entre si. Imagine uma solução contendo hidróxido de cálcio e ácido nítrico. Uma substância com característica ácida certamente reagirá com outra de caráter básico. Caixa de diálogo, tradução: Quando misturados, soluções ácidas e básicas produzem uma solução mais neutra. É daí que nasce o nosso tema do material: operações com misturas de reações que com reação entre os solutos. Preste bastante atenção a partir de agora neste passo a passo para resolver esse tipo de exercício, que é bem comum neste tema. 1. Você irá fazer a equação balanceada da equação para extrair a informação de proporção entre os reagentes; 2. Verificar, pelas quantidades de soluto em solução, quem está em excesso e quem é o limitante; 3. Se o excesso for de ácido, guess what!?, a solução ficará ácida. Se o excesso for de base, a solução ficará básica. Obs. O exercício pode te cobrar a concentração de OH- ou de H+ em solução. Daí você irá apenas dividir a quantidade que sobra de OH- ou H+ e dividir pelo volume final da solução. (repare que na segunda imagem deste material o que sobrou foi uma base) 4. Usar a quantidade do reagente limitante (ou a que reagiu do reagente em excesso) para calcular a quantidade de sal formado. Se o exercício pedir concentração, divida a quantidade pelo volume. Outros tipos de reação podem vir a acontecer. Você terá que montar a equação, balancear e descobrir as quantidades estequiométricas da reação. 100 Pronto, agora vamos treinar! Bons estudos! :)

4 EXERCÍCIOS PARA AULA 1. Juntam-se 300 ml de HCl 0,4 M e 200 ml de NaOH 0,8 M. Quais serão as concentrações finais do: a) excesso se houver b) do sal formado ml de uma solução 0,2 M de HCl foram misturados a 100 ml de uma solução 0,2 M de NaOH. A mistura resultante: a) tem concentração de Na + igual a 0,2M. b) é uma solução de cloreto de sódio 0,1M. c) tem concentração de H + igual a 0,1M. d) não conduz corrente elétrica. e) tem concentração de OH igual a 0,1 mol/l. 3. Um estudante quer obter no laboratório exatamente 14,9 g de cloreto de potássio sólido. Ele tem, à sua disposição, três soluções de concentração 0,500 mol/l, dos seguintes compostos: I. carbonato de potássio; II. hidróxido de potássio; III. ácido clorídrico. Escolha duas dessas soluções que permitam obter o composto desejado. 101 a) Escreva a equação química da reação correspondente. b) Calcule as quantidades necessárias de cada solução escolhida, em ml, para se obter a massa requerida de KCl, supondo rendimento de 100%. Dado: Massa molar do KCl = 74,5 g/mol 4. O volume de HCl gasoso, medida na pressão de 624 mmhg e temperatura igual a 27 C, necessário para neutralizar completamente 500 cm3 de uma solução -1 aquosa 0,200 molar de NaOH é: Dado: R = 62,4 mmhg L mol -1 K a) 0,27 L b) 1,5 L c) 3,0 L d) 6,0 L e) 27 L 5. Para se determinar o conteúdo de ácido acetilsalicílico (C9H8O4) num comprimido analgésico, isento de outras substâncias ácidas, 1,0 g do comprimido foi dissolvido numa mistura de etanol e água. Essa solução consumiu 20 ml de solução aquosa de NaOH, de concentração 0,10 mol/l, para reação completa. Ocorreu a seguinte transformação química:

5 C9H8O4(aq) + NaOH(aq) NaC9H7O4(aq) + H2O(l) Logo, a porcentagem em massa de ácido acetilsalicílico no comprimido é de, aproximadamente, Dado: massa molar do C9H8O4 = 180 g/mol a) 0,20% b) 2,0% c) 18% d) 36% e) 55% 6. Misturando-se soluções aquosas de nitrato de prata (AgNO3) e de cromato de potássio (K2CrO4), forma-se um precipitado de cromato de prata (Ag2CrO4), de cor vermelho-tijolo, em uma reação completa. A solução sobrenadante pode se apresentar incolor ou amarela, dependendo de o excesso ser do primeiro ou do segundo reagente. Na mistura de 20 ml de solução 0,1 mol/l de AgNO3 com 10 ml de solução 0,2 mol/l de K2CrO4, a quantidade em mol do sólido que se forma e a cor da solução sobrenadante, ao final da reação, são, respectivamente: a) e amarela. b) e incolor. c) 1 e amarela. d) e amarela. e) e incolor. EXERCÍCIOS PARA CASA! ml de uma solução aquosa de ácido clorídrico 1 mol/l foram misturados a 100 ml de uma solução aquosa de nitrato de prata 1 mol/l, formando um precipitado de cloreto de prata, de acordo com a equação: HCl + AgNO3 AgCl + HNO3 Em relação a esse processo, todas as afirmativas estão corretas, EXCETO: a) A concentração do íon nitrato na mistura é 0,5 mol/l. b) A reação produz um mol de cloreto de prata. c) O cloreto de prata é muito pouco solúvel em água. d) O ph permanece inalterado durante a reação. e) O sistema final é constituído de duas fases. 2. Considere que seja adicionada uma solução de NaOH, de concentração 0,5 mol/l, a 100 ml de solução de HCl, de concentração 0,1 mol/l. CALCULE o volume da solução de NaOH necessário para reagir completamente com todo o HCl. (Deixe seus cálculos registrados, explicitando, assim, seu raciocínio.)

6 3. 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 não foi alterado durante todo o processo e que na temperatura em questão tenha ocorrido apenas a reação correspondente à equação química, não balanceada, esquematizada a seguir, qual deve ser a concentração inicial de hidróxido de sódio? OH 1- (aq) + Cl 2 (g) Cl 1- (aq) + ClO 3 1- (aq) + H2O(l) a) 6,0 mol/l b) 5,0 mol/l c) 3,0 mol/l d) 2,5 mol/l e) 2,0 mol/l 4. O eletrólito empregado em baterias de automóvel é uma solução aquosa de ácido sulfúrico. Uma amostra de 7,50 mililitros da solução de uma bateria requer 40,0 mililitros de hidróxido de sódio 0,75 M para sua neutralização completa. 5. a) Calcule a concentração molar do ácido na solução da bateria. b) Escreva as equações balanceadas das reações de neutralização total e parcial do ácido, fornecendo os nomes dos produtos formados em cada uma delas. Pinturas a óleo escurecem com o decorrer do tempo, devido à reação do óxido de chumbo, PbO, usado como pigmento branco das tintas, com o gás sulfídrico, H2S, proveniente da poluição do ar, formando um produto de cor preta, sulfeto de chumbo, PbS. A recuperação de valorosos trabalhos artísticos originais requer o tratamento químico com soluções de peróxido de hidrogênio, H2O2, o qual atua segundo a reação: 103 PbS(s) + 4 H2O2(aq) PbSO4(s) + 4 H2O(l) preto branco a) Que volume de solução 0,1 mol/l de H2O2 deve ser utilizado para remover, completamente, uma camada contendo 0,24 g de PbS? b) Escreva a equação balanceada da citada reação que origina o escurecimento das pinturas a óleo. 6. O bicarbonato de sódio frequentemente é usado como antiácido estomacal. Considerando que o suco gástrico contenha cerca de 250,0 ml de solução de HCl 0,1 mol/l, conclui-se que a massa, em gramas, de NaHCO3 necessária para neutralizar o ácido clorídrico existente no suco gástrico é: a) 1,2 b) 1,4 c) 1,8 d) 2,1 e) 2,6

7 7. Qual será o volume, em mililitros (ml), de uma solução aquosa de hidróxido de sódio 0,10 mol/l necessário para neutralizar 25 ml de uma solução aquosa de ácido clorídrico 0,30 mol/l? (Dados: Na = 23; O = 16; H =1; Cl = 35,5) QUESTÃO CONTEXTO! Imagine que sua mãe está crescendo em terra uma planta de rúcula. Você ficou encarregado de molhar a terra, já com a semente da planta, com uma solução de ph 6 (solução 1). Este é um ph bom para o crescimento de plantas, que vai de 5.5 a 7. Suponha que alguém bebeu algum refrigerante ácido e deixou este cair sobre a solução usada para regar a planta, levando esta a um ph de 4 (solução 2). Você tem uma solução de ph 8 (solução 3, de LiOH) para alterar de volta o ph da solução 2. Sabendo que o volume da solução 2 é de 50ml e que o ácido da solução é o H3PO4, calcule o volume necessário da solução 3 para que a solução 2 volte suba ao ph GABARITO 01. Exercícios para aula! 1. a) [NaOH]= 0,08mol.L 2. b b) [NaC ]= 0,24mol.L 3. a) HCl + KOH -> KCl + H2O 4. c 5. d 6. a b) [HCl]= V= 400mL [KOH]= V= 400mL 03. Questão contexto O mesmo volume, 50cm3 02. Exercícios para casa! 1. b 2. [NaOH]= V= 0,02L ou 20mL 3. c 4. a) [H2SO4]= 2 mol.l-1 b) Na2SO4 sulfato de sódio, H2O água 5. a) [H2O2]= V= 0,04L ou 40mL 6. d b) PbO(s) + H2S(g) PbS(s) + H2O(g) 7. [NaOH]= V= 0,075L ou 75mL

8 Na2S2O5(s) Na2SO3(s) + SO Ä 2(g) I2(aq) + SO2(aq) + 2H2 O( ) 2HI(aq) + H2SO4(aq) CV 1 1 = C2V2 3 C1 5 = (1,0 10 ) (13,5) 3 C1 = 2,7 10 mol / L 1 mol de SO2 64g 3 2,7 10 mol x x = 0,173g de SO 2 ou 173mg / L = 173ppm 105

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