Centro Universitário Padre Anchieta Faculdade de Engenharia Química Química Analítica Quantitativa Prof. Vanderlei Lista 2

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1 Lista 1. Um dos parâmetros que determina a qualidade do azeite de oliva é sua acidez, normalmente expressa na embalagem na forma de porcentagem, e que pode ser associada diretamente ao teor de ácido oleico em sua composição. Uma amostra de 0,00 g de um azeite comercial foi adicionada a 100 ml de uma solução contendo etanol e etoxietano (dietiléter), 1: 1 em volume, com o indicador fenolftaleína. Sob constante agitação, titulou-se com uma solução etanólica contendo KOH 0,0 mol L até a total. Para essa amostra, usaram-se 35,0 ml de base, o que permite concluir que se trata de um azeite tipo. As palavras que completam corretamente as lacunas são: Note e adote: Classificação de azeites por acidez (em %, massa do ácido oleico por 100 g de azeite): Tipo Acidez Extra virgem Menor que 0,8% Virgem fino De 0,8% até 1,5% Semifino Maior que 1,5% até 3,0% Refinado Maior que 3,0% Ácido oleico (ácido octadec-9-enoico) Fórmula: C18H 34O 1 Massa molar = 8,5 g mol a) oxidação; semifino. b) neutralização; virgem fino. c) oxidação, virgem fino. d) neutralização; extra virgem. e) neutralização, semifino.. Uma solução aquosa A, preparada a partir de ácido bromídrico, é diluída com água destilada até que sua concentração seja reduzida à metade. Em titulação, 50 ml da solução diluída consomem 40 ml de uma solução hidróxido de potássio 0,5 mol L. Determine a concentração da solução A, em g L. 3. Na análise volumétrica de 0,5 g de uma amostra de remédio constituído por ácido acetilsalicílico (AAS), foram utilizados 15 ml de hidróxido de potássio com concentração 0,01mol L. Considerando que a reação com a base ocorre apenas para o ácido acetilsalicílico, não tendo participação das outras substâncias constituintes da amostra, responda. Página 1 de 13

2 - Dados valores das massas em 1 gmol : H 1,0;C 1,0;K 39,0 e O 16,0. a) Qual a outra função orgânica oxigenada existente nesse composto além do grupo ácido carboxílico? b) Qual é a reação completa de neutralização ocorrida entre o ácido acetilsalicílico e o hidróxido de potássio? c) Qual a porcentagem de AAS presente no fármaco analisado? 4. A titulação de uma amostra de calcário (carbonato de cálcio impuro), de massa 0 g, consome 100 ml de solução 7 g L de ácido clorídrico. Sobre o assunto, assinale o que for correto. Dados: H 1g mol; Ca 40 g mol; C 1 g mol; O 16 g mol; C 35 g mol 01) A fórmula do carbonato de cálcio é CaCO 3. 0) A concentração do ácido clorídrico em mol L é. 04) A porcentagem de pureza do calcário é 50%. 08) O ácido clorídrico é um oxi-ácido considerado forte em meio aquoso. 5. 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 NaOH de 1 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 Página de 13

3 6. Para titular 4 ml de uma amostra de suco gástrico "HC (aq) ", foram necessários, para atingir o ponto de equivalência, 30 ml de uma solução 0,0 M de NaOH. Considerando que a reação entre o ácido do suco gástrico e a base ocorre quantitativamente, o ph do suco gástrico é de aproximadamente Dado: log10 0,3. a) 0,6. b) 0,9. c) 1,. d) 1,6. e),0. 7. A titulação é um processo clássico de análise química quantitativa. Nesse tipo de análise, a quantidade da espécie de interesse pode ser determinada por meio do volume de uma solução de concentração conhecida (denominada titulante) que foi gasto para reagir completamente com um volume predeterminado de amostra, na presença de um indicador apropriado (denominada titulado). A titulação de 50 ml de uma solução aquosa de ácido clorídrico, com uma solução aquosa de hidróxido de sódio de concentração molar igual a 0,1mol / L, utilizando fenolftaleína como indicador, está representada no gráfico a seguir. Considerando as informações do enunciado e do gráfico, assinale a alternativa correta. a) O número de mols do ácido, no ponto indicado pela seta, é duas vezes maior que o número de mols da base. b) O ph do meio torna-se ácido após a adição de 30 ml de titulante. c) A concentração molar do ácido é igual a 0,05 mol / L. d) O titulado torna-se incolor ao término da análise. e) O sal formado durante a titulação sofre hidrólise básica. 8. Considere a curva de titulação mostrada na figura abaixo. Página 3 de 13

4 Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. Trata-se de uma curva de titulação de com. a) ácido forte base forte b) ácido forte base fraca c) ácido fraco base forte d) ácido fraco base fraca e) base fraca ácido forte 9. O gráfico abaixo foi obtido com os dados da titulação de uma amostra de determinada substância presente em um produto comercial. Nesse caso, o produto comercial e o titulante, usados no procedimento experimental, correspondem, respectivamente, à(ao) a) ureia e solução de ácido fosfórico. b) ácido nítrico e hidróxido de sódio. c) vinagre e solução de hidróxido de sódio. d) soda cáustica e solução de ácido sulfúrico. e) ácido muriático e solução de hidróxido de potássio. 10. O hidróxido de cálcio Ca(OH), também conhecido como cal hidratada ou cal extinta, trata-se de um importante insumo utilizado na indústria da construção civil. Para verificar o grau de pureza (em massa) de uma amostra de hidróxido de cálcio, um laboratorista pesou 5,0 gramas deste e dissolveu completamente em 00 ml de solução de ácido clorídrico 1mol / L. O excesso de ácido foi titulado com uma solução de hidróxido de sódio 0,5 mol / L, na Página 4 de 13

5 presença de fenolftaleína, sendo gastos 00 ml até completa neutralização. O grau de pureza da amostra analisada, expresso em porcentagem em massa, é de: a) 78%. b) 8%. c) 86%. d) 90%. e) 74%. 11. Considere a determinação da capacidade antiácida de um medicamento cujo princípio ativo é carbonato de sódio, que pode ser feita pela reação com ácido clorídrico. Um comprimido de 1,8656g foi triturado e dissolvido em água, necessitando de,0ml de 1 HC 0,4000molL para ser completamente neutralizado. Assinale a alternativa que corresponde à porcentagem em massa de carbonato de sódio no comprimido. a) 1,50% b) 19,57% c) 5,00% d) 14,15% e) 50,00% 1. O volume de 5,00 m de uma amostra aquosa de ácido oxálico (HC O 4) foi titulado com solução padrão 1 0,00 mol L de KOH. HCO4(aq) OH (aq) CO4 (aq) H O ( ) A titulação alcançou o ponto de equivalência com 5,00 m de solução titulante; assim, a concentração, em a) b) c) d) e) 1,0 10 3, ,0 10,0 10 1, mol L, de ácido oxálico na amostra original é igual a TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Chama-se titulação a operação de laboratório realizada com a finalidade de determinar a concentração de uma substância em determinada solução, por meio do uso de outra solução de concentração conhecida. Para tanto, adiciona-se uma solução-padrão, gota a gota, a uma solução-problema (solução contendo uma substância a ser analisada) até o término da reação, evidenciada, por exemplo, com uma substância indicadora. Uma estudante realizou uma titulação ácido-base típica, titulando 5 ml de uma solução aquosa de Ca(OH) e gastando 0,0 ml de uma solução padrão de HNO 3 de concentração igual a 1 0,10 mol L. Página 5 de 13

6 13. Para preparar 00 ml da solução-padrão de concentração 0,10 mol L 1 utilizada na titulação, a estudante utilizou uma determinada alíquota de uma solução concentrada de 1 HNO 3, cujo título era de 65,0% (m m) e a densidade de 1,50 g ml. Admitindo-se a ionização de100% do ácido nítrico, expresse sua equação de ionização em água, calcule o volume da alíquota da solução concentrada, em ml, e calcule o ph da solução-padrão preparada. Dados: Massa molar do ph log[h ] HNO3 1 63,0 g mol Página 6 de 13

7 Gabarito: Resposta da questão 1: [B] O processo descrito no enunciado é uma titulação, ou seja, ocorre a neutralização do ácido oleico pelo KOH. M C8H34O 1 8,5 g mol [KOH] 0,00 mol L 3 VKOH 35 ml L n KOH [KOH] VKOH 3 nkoh 0, ,0007 mol nkoh nácido oleico mácido oleico nácido oleico mácido oleico nácido oleico Mácido oleico Mácido oleico mácido oleico 0,0007 8,5 0,19775 g 0,00 g 0,19775 g p 100% da amostra de azeite p 0,98875% De 0,8% até 1,5% (Virgem fino). As palavras que completam corretamente as lacunas são: neutralização e virgem fino. Resposta da questão : Cálculo do número de mols de hidróxido de potássio utilizado na titulação: [KOH] 0,5 mol L V 40 ml ml 0,5 mol 40 ml nkoh nkoh 0,01mol HBr(aq) KOH(aq) H O( ) KBr(aq) 1mol 1mol 0,01mol 0,01mol 50 ml (0,05 L) da solução diluída consomem 0,01mol de KOH, então: nhbr 0,01 [HBr] diluída 0, mol L V 0,05 De acordo com o texto: Página 7 de 13

8 [HBr] inicial [HBr] diluída [HBr] inicial 0, mol L [HBr] inicial 0, 4 mol L HBr 81 Centro Universitário Padre Anchieta chbr (inicial) 0,4 81 3,4 g L Resposta da questão 3: a) Éster: b) Teremos: c) Teremos: C8OH7COOH KOH C8OH7COOK HO 15mL 0,01M 3 n 0, n 1,5 10 mol naas nkoh 4 maas 1, ,07g ou 7mg Massa utilizada de medicamento: 0,5g ou 500mg %(m m) ,4% Resposta da questão 4: = 07. Página 8 de 13

9 Análise das afirmações: Centro Universitário Padre Anchieta [01] Correta: A fórmula do carbonato de cálcio é CaCO 3. Ca CO3 cátion carbonato cálcio [0] Correta: A concentração do ácido clorídrico em mol L é. 7 g L de ácido clorídrico MHC 36 g mol Concentração em g L Concentração molar Massa molar 7 [HC ] 36 [HC ] mol L [04] Correta: Para 100 ml (0,1L) de solução mol L de ácido clorídrico, vem: mol 1L 0, mol 0,1L 1CaCO3 HC HO CO CaC 100 g mol 10 g 0, mol 0 g (cálcario) 100% 10 g (cálcario) 50% Conclusão: a porcentagem de pureza do calcário é 50%. [08] Incorreta: O ácido clorídrico é um hidrácido (não apresenta o elemento oxigênio) considerado forte em meio aquoso. Resposta da questão 5: [E] 0,01 mol de NaOH nnaoh nnaoh 0,0001 mol Vcompletado 1L [NaOH] 0,0001 mol/ L 1000 ml 4 [OH ] 0,0001 mol/l 10 mol/l poh log[oh ] poh 4 ph poh 14 ph 10 Resposta da questão 6: [D] 10 ml Página 9 de 13

10 HC NaOH NaC HO 30 ml 0,0 M 3 4 n 0, mol proporção : 1: 1 nác nbas Μ 0,05 mol L ph log H ph log (0,05) ph 1,6 Resposta da questão 7: [C] [A] Incorreta. A proporção em mols é de 1:1, conforme a reação: NaOH + HC NaC + HO [B] Incorreta. Como estará sendo adicionado base, haverá excesso de NaOH no meio, tornando seu ph básico. [C] Correta. HC NaOH NaC + H O 0,1M 50mL 5mL? 3 n,5 10 mol nbase nácido 3 nác.,5 10 mol 3,5 10 mol [ácido] 0,05 mol /L 50mL [D] Incorreta. O titulado ficará rósea no ponto de viragem. [E] Incorreta. O sal formado vem de uma base forte e de um ácido forte, portanto não sofrerá hidrólise. Resposta da questão 8: [B] Trata-se de uma curva de titulação de ácido forte com base fraca, pois no ponto final da reação (ponto de equivalência) o ph é menor do que 7. Página 10 de 13

11 Resposta da questão 9: [C] O gráfico corresponde a uma titulação entre um ácido fraco (ácido acético presente no vinagre) e uma base forte (hidróxido de sódio; NaOH). Verifica-se neste caso um valor elevado para o ph ao final da reação. Resposta da questão 10: [E] Ca(OH) HC CaC HO 00mL 1 mol/l nác 0, 1 0,mol Titulação com excesso: HC NaOH NaC H O 00mL 0,5M n 0,1mol (excesso) n reagiu 0, 0,1mol Proporção da reação da 1ª titulação : 1mol de base - mol de ácido Página 11 de 13

12 Se foram gastos 0,1mol de ácido, foi consumido: 0,05mol de base. Assim: 1mol de Ca(OH) x 3,7g 0,05mol 74g x 5g 3,7 y y 74% 100% Resposta da questão 11: [C] NaCO3 HC NaC HO CO ml 0,4000M 3 n 10 0, n 8,8 10 mol Para proporção estequiométrica dos reagentes, teremos: 1 mol de Na CO mol de HC 3 3 x 4,4 10 mol x 3 8,8 10 mol 1 mol Na CO 3 3 4,4 10 mol x 0,4664g 106g x 1,8656g 0,4664g x x 5,00% 100% Resposta da questão 1: [C] Página 1 de 13

13 HCO4(aq) OH (aq) CO4 (aq) H O ( ) 5 ml 5 ml 1 0,00 mol L [ ]? 4 n 0,00 0, mol 1 4 x 5 10 mol 4 x,5 10 mol 4,5 10 mol 1 1 Concentração Molar 0,01 mol L 110 mol L L Resposta da questão 13: Utilizou-se uma alíquota de uma solução concentrada de HNO 3, cujo título era de 1 65,0% (m m) e a densidade de 1,50 g ml. Então, Concentração comum (HNO 3 ) : chno3 Concentração molar (HNO 3) : [HNO 3] Massa molar (HNO 3 ) : MHNO3 chno Título densidade 3 chno 0, g/l 3 chno 975 g/l 3 c HNO [HNO 3 3 ] MHNO3 975 g/l [HNO 3] 63 g/mol [HNO 3 ] 15,476 mol /L n HNO (solução) n 3 HNO (solução padrão) 3 [HNO 3 ] V [HNO 3 ] padrão Vpadrão 15,476 mol /L V 0,10 mol /L 0, L V 0,00193 L V 1,9 ml Cálculo do ph da solução padrão preparada : 100 % de ionização HNO3 H NO3 0,1 mol/l 0,1 mol /L 0,1 mol /L 1 [H ] 0,1 mol /L 10 mol /L ph log[h ] 1 ph log10 ph 1 Página 13 de 13