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1 SOLUÇÕES

2 Quando juntamos duas espécies químicas diferentes e, não houver reação química entre elas, isto é, não houver formação de nova(s) espécie(s), teremos uma MISTURA

3 Quando na mistura tiver apenas uma única característica em toda a sua extensão teremos uma MISTURA HOMOGÊNEA Quando na mistura tiver mais de uma característica em toda a sua extensão teremos uma MISTURA HETEROGÊNEA

4 Em uma mistura de duas espécies químicas diferentes, pode ocorrer a disseminação, sob forma de pequenas partículas, de uma espécie na outra Neste caso o sistema recebe o nome de DISPERSÃO

5 A espécie química disseminada na forma de pequenas partículas é o DISPERSO e, a outra espécie é o DISPERGENTE ÁGUA + AÇÚCAR DISPERGENTE DISPERSO

6 Quando na dispersão o disperso possui tamanho médio de até 10 7 cm a dispersão receberá o nome especial de SOLUÇÃO Nas SOLUÇÕES: DISPERGENTE DISPERSO SOLVENTE SOLUTO

7 350g de NaCl 380g de NaCl 400g de NaCl 20g 1000g de água a 15 C 1000g de água a 15 C 1000g de água a 15 C dissolve totalmente dissolve totalmente dissolve 380 g

8 COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE (Cs) É a quantidade máxima de um SOLUTO capaz de se dissolver em uma quantidade fixa de SOLVENTE, em certas condições (temperatura e pressão) Cs = 380g de NaCl, a 15 C 1000g de água

9 Quando na solução temos uma quantidade de soluto MENOR que o máximo permitido pelo coeficiente de solubilidade a solução será classificada como solução INSATURADA 350g de NaCl Cs = 380g de NaCl 1000g de água, a 15 C 1000g de água a 15 C

10 Quando na solução temos uma quantidade de soluto IGUAL ao máximo permitido pelo coeficiente de solubilidade a solução será classificada como solução SATURADA 380g de NaCl Cs = 380g de NaCl 1000g de água, a 15 C 1000g de água a 15 C

11 380g de NaCl Cs =, a 15 C 1000g de água 380g de NaCl 400g de NaCl 20g 1000g de água a 15 C 1000g de água a 15 C SATURADA SEM CORPO DE FUNDO SATURADA COM CORPO DE FUNDO

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13 380g de NaCl Cs =, a 15 C 1000g de água 400g de NaCl RESFRIAMENTO AQUECIMENTO LENTO 20g TODO SOLUTO CONTINUA DISSOLVIDO 1000g de água 40 C 15 C SOLUÇÃO SUPERSATURADA

14 SOLUÇÃO SUPERSATURADA

15 01) Um determinado sal tem coeficiente de solubilidade igual a 34g/100g de água,a 20ºC. Tendo-se 450g deáguaa 20ºC, a quantidade, em gramas, desse sal, que permite preparar uma solução saturada, é de: a) 484g. b) 450g. c) 340g. d) 216g. e) 153g. Cs = água 100g 450g 34g de sal 100g de água sal 34g m 100 xm = 34 x450 m = = 450 m = 153g 34 m

16 02)Asolubilidadedoácidobórico(H3BO3),a20 C,éde5gem 100geágua. Adicionando-se 200g de H3BO3em1,00kg de água, a20 C,quantosgramasdeácidorestamnafase sólida? a) 50g. b) 75g. c) 100g. d) 150g. e) 175g. água 100g 1000g 1Kg Cs= ácido 5g m 100 xm = g de ácido 100g de água = x m = 5 x 1000 m m= 5000 m = 50 g dissolvidos 100 Restam na fase sólida = = 150 g

17 03) Após a evaporação de toda a água de 25 g de uma solução saturada (sem corpo de fundo) da substância X, pesou-se o resíduo sólido, obtendo-se 5 g. Se, na mesma temperatura do experimento anterior, adicionarmos 80 g da substância X em 300 g de água, teremos uma solução: a) insaturada. b) saturada sem corpo de fundo. c) saturada com 5g de corpo de fundo. d) saturada com 20g de corpo de fundo. e) supersaturada. solução = soluto + solvente 25g 5g 20g m 300g 5 m 20 = x m = 5 x x m = 1500 corpo de fundo = = 5g m = 1500 m = 75g dissolvidos 20

18 Analisando um gráfico de solubilidade podemos destacar três regiões coeficiente de solubilidade ( solução supersaturada ) X Y ( solução saturada ) Z ( solução insaturada ) temperatura ( C)

19 A temperatura e a pressão têm influência na solubilidade de um sólido e de um gás em um líquido Quando a solubilidade aumenta com o aumento da temperatura, teremos uma solubilidade ENDOTÉRMICA SOLUBILIDADE ENDOTÉRMICA coeficiente de solubilidade NH NO 4 3 NaNO 3 3 K NO NaCl K CrO temperatura ( C)

20 Quando a solubilidade diminui com o aumento da temperatura, teremos uma solubilidade EXOTÉRMICA SOLUBILIDADE EXOTÉRMICA coeficiente de solubilidade Na SO 2 4 Ce ( 2 SO ) temperatura ( C)

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22 coeficiente de solubilidade gramas de soluto/100g de água Algumas solubilidades têm irregularidades, apresentando pontos de inflexão CURVA DE SOLUBILIDADE CaCl 2. 2 H 2 O. CaCl 6 H O 2 2 CaCl 2. 4 H 2 O Na 2 SO Na 2 SO 4 10 H O 2 32,4 temperatura( C)

23 01)(UCSal-BA) Considere o gráfico: massa (g) / 100g de água Temperatura ( C) Cs = = m 50 34gdosal 100gdeágua 100 x m = 50 x x m = 1700 m = C m = 17 g 100 Com base nesse gráfico, pode-se concluir que, acrescentando-se 20g de cloreto de potássio em 50g de água, a 20 C, obtém-se solução aquosa: a) saturada com corpo de fundo, que pode torna-se insaturada pelo aquecimento. b) saturada com corpo de fundo, que pode torna-se insaturada pelo resfriamento. c) saturada sem corpo de fundo, que pode torna-se insaturada pelo resfriamento. d) insaturada, que pode torna-se saturada por aquecimento. e) insaturada, que pode torna-se saturada por resfriamento.

24 02) Admita que a solubilidade de um sal aumenta linearmente com atemperatura a 40ºC; 70,0g dessesaloriginam 420,0gdeuma solução aquosa saturada. Elevando-se a temperatura dessa solução a 80ºC, a saturação da solução é mantida adicionando-se a70,0gdosal.quantosgramasdessesalsãodissolvidosem50g deáguaa60ºc? a) 15,0g; b) 45,0g; c) 40,0g; d) 20,0g; e) 30,0g. 40ºC: Cs = 70gdosal 350gdeH 2 O 60ºC: Cs = 105gdosal 350gdeH 2 O ºC: Cs = 140gdosal 350gdeH 2 O m = 350 x m = 105 x50 50 m = m = 15g

25 CONCENTRAÇÃO DE UMA SOLUÇÃO Chamamos de concentração de uma solução a toda forma de expressar a proporção existente entre as quantidades de soluto e solvente ou, então, as quantidades de soluto e solução

26 No estudo das soluções usaremos a seguinte convenção: Índice 1: Para quantidades relativas ao soluto Índice 2: Para quantidades relativas ao solvente Sem índice: Para quantidades relativas à solução

27 CONCENTRAÇÃO COMUM (C) É o quociente entre a massa do soluto (m1), em gramas, e o volume da solução (V), em litros C = m1 V Unidade: g/ L Indicaamassadosolutoem1litrodesolução

28 01) Num balão volumétrico de 250 ml adicionam-se 2,0g de sulfato de amônio sólido; o volume é completado com água. Podemos dizer que a concentração da solução obtida, em g/litro, é: a) 1,00. b) 2,00. c) 3,50. d) 4,00. e) 8,00. V = 250 ml = 0,25 L m1 = 2,0 g C =? 2,0 m1 C = 0,25 V C = 8,0 g/l

29 02)A concentração de uma solução é 5,0g/litro. Dessa solução 0,5 L contém: a) 10gdesoluto. b) 0,25g de soluto. c) 2,5g de solvente. d) 2,5gdesoluto. e) 1,0gdesoluto. C = 5,0 g / L V = 0,5 L m1 =? m1 C = m1 5,0 = 5 x 0,5 0,5 V m1 = 2,5 g

30 Densidade É a relação entre a massa ( m ) e o volume de um corpo ( V ) m d = V

31 01)5,0Ldeumasoluçãotemmassade20g.Adensidade desta solução é de: a) 25 g / L. b) 20 g / L. c) 15 g / L. d) 5 g / L. e) 4 g / L. d = m 20 5V d = 4g / L

32 CONCENTRAÇÃO EM QUANTIDADE DE MATÉRIA ( m) É o quociente entre o número de mols do soluto (n1) e o volume da solução (V), em litros m = n1 V Unidade: mol/ L Indica o número de mols do soluto em 1 litro de solução Esta concentração também é chamada de MOLARIDADE ou concentração MOLAR

33 01) Em 3 litros de uma solução de NaOH existem dissolvidos 12 mols desta base. A molaridade desta solução é: a) 3mol/L. b) 4mol/L. c) 9mol/L. d) 15mol/L. V = 3 L n1 = 12 mols m =? m = m= 12 n1 V3 4,0 mol / L e) 36mol/L.

34 02) A molaridade de uma solução aquosa contendo 36,5g de ácido clorídrico dissolvidos em água até completar 2 litros de solução é: Dados: H = 1 u.m.a; Cl = 35,5 u.m.a. a) 0,5 M. b) 1,0 M. c) 1,5 M. d) 2,0 M. e) 2,5 M. V = 2 L m1 = 36,5g n1 m =? HCl M1 = m = m = 1 n1 = 1 V2 0,5 mol / L 36,5 m1 36,5 M1 = 1,0 mol + 35,5 = 36,5g/mol

35 03) UCS RS) Uma pessoa usou 34,2g de sacarose (C12H22O11) para adoçar seu cafezinho. O volume de cafezinho adoçado na xícara foi de 50 ml. A concentração molar da sacarose no cafezinho foi de: C12H22O11 = 342g/mol a) 0,5 mol/l. b) 1,0 mol/l. c) 1,5 mol/l. V = 50 ml = 0,05 L m1 = 34,2 g m =? n1 = 34,2 m1 M1 342 = 0,1 mol d) 2,0 mol/l. e) 2,5 mol/l. 0,1 n1 m = 0,05 V = 2,0 mol/l

36 TÍTULO EM MASSA(T) É o quociente entre a massa do soluto (m1) e a massa total da solução (m), ambas na mesma unidade T = m1 m considerando m = m1 + m2 T = m1 m m1 + m2 É comum representar o título em massa Na forma de PORCENTAGEM T % = 100 XT

37 01)Umamassade40gdeNaOHsão dissolvidasem160gde água. A porcentagem, em massa, de NaOH presente nesta solução é de: a) 20%. b) 40%. c) 10%. m1 = 40g m2 = 160g 40 m1 d) 80%. T = m e) 100%. 200 m m = = m m2 200g T = 0,20 T % = 100 X T0,20 = 20%

38 02) Quantos gramas de água são necessários, a fim de se preparar uma solução, a 20% em peso, usando 80 g de soluto? a) 400 g. b) 500 g. c) 180 g. d) 320 g. e) 480 g. m1 = 80g m2 =? T = % 0,20 T = 20% 80 m1 m = = 0,20 0,20 X m 80 = m = m2 = 400 m m1 80 m2 = 320g 80 m = 400g 0,20

39 03) Quando se dissolve um certo número de gramas de cloreto de cálcio, no triplo de água, a concentração da solução resultante (porcentagem em massa) é igual a: a) 15%. b) 25%. c) 30%. d) 40%. e) 4%. m1 = m2 m = = T = x g 3x g 4x g 1 x m1 m 4 x T = 1 4 = 0,25 T = % T = % % x T0,25

40 04) Uma solução aquosa de NaCl apresenta porcentagem em massa de 12,5%. Isso significa que, para cada 100 g de solução, teremos g 12,5 de soluto e g 87,5 de solvente. Completa-se corretamente a afirmação acima, respectivamente, com: a) 12,5g e 100 g. b) 12,5g e 87,5g. c) 87,5g e 12,5g. d) 100g e 12,5g. e) 58,5g e 41,5g.

41 TÍTULO EM VOLUME (T) É o quociente entre o volume do soluto (V1) e o volume total da solução (V), ambos na mesma unidade T = V V1 V considerando V = V1 + V2 T = V1 V1 + V2

42 Considere uma solução aquosa de álcool que tem 50 ml de álcool e 200 ml de água. Qual é a sua porcentagem em volume nesta solução? V1 V2 V = = = 50 ml 200 ml 250 ml T = V 50 V1 V 250 = 0,20 ou 20%

43 PARTES POR MILHÃO (ppm) Quando uma solução é bastante diluída, a massa do solvente é praticamente igual à massa da solução e, neste caso, a concentração da solução é expressa em ppm (partes por milhão) O ppm indica quantas partes do soluto existem em um milhão de partes da solução (em volume ou em massa) 1ppm = 1partedesoluto 10 6 partesdesolução

44 01)Emumaamostrade100Ldoardeumacidadehá2x10 8 L do poluente SO 2. A quantas ppm, em volume, isso corresponde? volume de ar volume de SO L 2 x 10 8 L 10 6 L V x 10 8 = 100 xv = 10 6 x2 x V 2 x10 2 V = 100 V = 2 x10 4 L

45 FRAÇÃOMOLAR(x) Podemos definir a fração molar para o soluto (x 1 ) e para o solvente (x 2 ) Fração molar do soluto (x 1 ) é o quociente entre o número de mols do soluto (n 1 ) e o número de mols total da solução (n = n 1 + n 2 ) x1= n1 n1 + n2

46 Fração molar do solvente (x 2 ) é o quociente entre o número de mols do solvente (n 2 ) e o número de mols total da solução (n = n 1 + n 2 ) x2= n1 n2 + n2 Podemos demonstrar que: x1 + x2 = 1

47 01)Umasoluçãopossui5molsdeálcoolcomume20molsde água. Podemos afirmar que as frações molares do soluto e do solvente, respectivamente são iguais a: a) 5e20. b) 20e5. c) 20e80. d) 0,2e0,8. e) 0,8e0,2. n1 = 5 mols n2 = 20 mols x1 = x1 = n1 5 n n2 x1 = 0,2 0,2 x1 + x2 = 1 x2 = 0,8

48 02) Uma solução contém 18,0g de glicose(c6h12o6), 24,0g de ácido acético (C2H4O2) e 81,0g de água (H2O). Qual a fração molar do ácido acético na solução? Dados:H=1u.;C=12u.;O=16u. a) 0,04. b) 0,08. c) 0,40. d) 0,80. m1 = 18g m 1 = 24g e) 1,00. m2 = 81g x 1 = C6H12O C2H4O H2O n1 = n 1 = n2 = = 0,1 mol = 0,4 mol = 4,5 mol 0,4 n 1 0,4 M1 = 72 = x 1 M1 = 0,08 = 180 0,1 n1 + n 1 0,4 + + n2 4,5 5,0 M1 = M 1 = 60 M2 = M2 = 18

49 DILUIÇÃO DE SOLUÇÕES É o processo que consiste em adicionar solvente puro a uma solução, com o objetivo de diminuir sua concentração SOLVENTE PURO SOLUÇÃO INICIAL SOLUÇÃO FINAL

50 SOLVENTE PURO VA V V C C m1 m 1 SOLUÇÃO INICIAL SOLUÇÃO FINAL Comoamassadosolutonãosealtera,teremosque: C x m1 V = m 1 C x V

51 01)Seadicionarmos 80mL de águaa20mldeumasolução 0,20 mol/l de hidróxido de potássio, iremos obter uma solução de concentração molar igual a: a) 0,010 mol/l. b) 0,020 mol/l. c) 0,025 mol/l. d) 0,040 mol/l. e) 0,050 mol/l. 20 ml VA= 80 ml x x 100 = 0,2 x 20 x x 100 = 4 x = ,20 mol/l x = 0,04 mol/l? mol/l V = 100 ml

52 02)Adicionou-seáguadestiladaa150mLdesolução5mol/Lde HNO3,atéqueaconcentraçãofossede1,5mol/L.Ovolume final obtido, em ml, foi: a) 750mL. VA b) 600mL. c) 500mL. d) 350mL. V = 150 ml e) 250mL. m = 5 mol/l V =? ml m x V = m x V 1,5 x V = 5 x 150 m = 1,5 mol/l V = 750 1,5 V = 500 ml

53 03)O volume de água, emml, que deve ser adicionadoa 80mL de solução aquosa 0,1mol/L de uréia,para que a solução resultante seja 0,08 mol/l, deve ser igual a: a) 0,8 b) 1 VA =? c) 20 d) 80 e) 100 V = 80 ml m = 0,1 mol/l V =? ml m x V = m x V 0,08 x V = 0,1 x 80 m = 0,08 mol/l V = 8 0,08 V = 100 ml VA = VA = 20 ml

54 3 04)Quantos cm deh2otemosqueadicionara0,50litrode solução 0,50 mol/l, a fim de torná-la 0,20 mol/l? a) b) VA =? c) d) 750. e) 500. V = 0, L ml m = 0,50 mol/l V =? ml m x V = m x V m = 0,20 mol/l 0,2 x V = 0,5 x 500 V = 250 0,2 V = 1250 ml VA = VA = 750 ml

55 05)Submete-se 3L de uma solução1mol/l de cloretode cálcioàevaporaçãoaté umvolumefinalde 400mL,sua concentração molar será: a) 3,00 mol/l. b) 4,25 mol/l. c) 5,70 mol/l. d) 7,00 mol/l. e) 7,50 mol/l m x V = m x V V = L ml m = 1 mol/l V = 400 ml m =? mol/l m x 400 = 1 x m = m = 7,5 mol/l 400

56 MISTURA DE SOLUÇÕES DE MESMO SOLUTO V1 C1 m1 + V2 C2 m 1 VF CF m1f SOLUÇÃO 1 SOLUÇÃO 2 SOLUÇÃO FINAL Como: = m1 + m1f m 1 CF XVF = C1 XV1 + C2 X V2

57 01)Ovolumedeumasoluçãodehidróxidodesódio1,5mol/L quedevesermisturadoa300mldeumasolução2mol/l damesmabase,afimtorná-la solução1,8mol/l,é: a) 200mL. b) 20mL. c) 2000mL. d) 400mL. e) 350mL. V = V m= 1,5 mol/l V = 300 ml Vf = (V + 300) ml m = 2 mol/l mf = 1,8 mol/l mf xvf = m xv + m xv 1,8 x(v + 300)= 1,5 xv + 2 x300 1,8 V + 540= 1,5 xv ,8 V 1,5 xv = ,3 V = V = 0,3 V = 200 ml

58 02)QualamolaridadedeumasoluçãodeNaOHformadapela mistura de 60mL de solução 5mol/L com 300mL de solução2mol/l,damesmabase? a) 1,5 molar. b) 2,0 molar. c) 2,5 molar. d) 3,5 molar. e) 5,0 molar. V = 60 ml V = 300 ml Vf = 360 ml m= 5 mol/l m = 2 mol/l mf =? mol/l mf xvf = m xv + m xv mf x360= 5 x x300 mf x360= mf = mf = 2,5 mol/l mf x360= 900

59 03)Quevolumesdesoluções 0,5mol/Le1,0mol/Ldemesmosoluto deveremos misturar para obter 2,0 L de solução 0,8 mol/l, respectivamente? a)200mle1800ml. b)1000mle1000ml. c)1200mle800ml. d)800mle1200ml. e)1800mle200ml. V1 = xml V2= yml VF= 2 L m1= 0,5 mol/l m2= 1,0 mol/l mf= 0,8 mol/l 0,5 xx + 1 xy = 0,8 x2000 0,5 xx + 1 xy = 1600 x + y = ,5 xx y = 1600 x + y = ,5 x = 400 x ( 1) 400 x = 0,5 x = 800 ml y = 1200 ml

60 04) A molaridadedeumasolução X deácidonítricoéotriploda molaridadedeoutrasoluçãoydemesmoácido.aosemisturar 200mLdasoluçãoX com600mldasoluçãoy,obtém-seuma solução 0,3 mol/l do ácido. Pode-se afirmar, então, que as molaridades das soluções X e Y são, respectivamente: solução X solução Y 1200 x = 240 m = 3xmol/L m = xmol/l m F= 0,3 mol/l x = V = 200 ml V = 600 ml V F = 800 ml x = 0,2 mol/l 3 x x200 + x x600 = 0,3 x800 x = 0,6 mol/l 600 x x = 240

61 Mistura de soluções de solutos diferentes com Reação Química Neste caso, a determinação das concentrações de cada espécie, depois da mistura, é feita através do cálculo estequiométrico.

62 01)Misturamos 300mL de umasoluçãoaquosadeh 3 PO 4 0,5mol/L com 150mL de solução aquosa de KOH 3,0mol/L. Qual a molaridade da solução final em relação: a) Aosalformado? b) Aoácido? c) Àbase? d) Asoluçãofinaléácida,básicaouneutra? n 1 = m x V ácido base m A = 0,5 mol/l m B = 3,0 mol/l V A = 300 ml V B = 150 ml V F = 450 ml n A = m A x V A n A = 0,5 x 0,3 = 0,15 mol n B = m B x V B n B = 3,0 x 0,15 = 0,45 mol

63 Reação química que ocorre: 1 H 3 PO KOH 1 K 3 PO H 2 O reagem na proporção 1 mol 3 mols 1 mol quantidade misturada 0,15 mol 0,45 mols 0,15 mol proporção correta não há excesso de ácido ou base a) Quala molaridade dasoluçãofinalemrelaçãoaosalformado? m S = 0,15 0,45 = 0,33 mol / L b) Quala molaridade dasoluçãofinalemrelaçãoaoácido? m A = 0 0,45 = 0 mol / L c) Quala molaridade dasoluçãofinalemrelaçãoàbase? m A = 0 0,45 = 0 mol / L d) AsoluçãofinaléNEUTRA

64 02)Misturamos 200mL de umasoluçãoaquosadeh 2 SO 4 1,0mol/L com 200mL de solução aquosa de KOH 3,0mol/L. Qual a molaridade da solução final em relação: a) Aosalformado? b) Aoácido? c) Àbase? d) Asoluçãofinaléácida,básicaouneutra? n 1 = m x V ácido base m A = 1,0 mol/l m B = 3,0 mol/l V A = 200 ml V B = 200 ml V F = 400 ml n A = m A x V A n A = 1,0 x 0,2 = 0,2 mol n B = m B x V B n B = 3,0 x 0,2 = 0,6 mol

65 Reação química que ocorre: 1 H 2 SO KOH 1 K 3 PO H 2 O Reagem na proporção 1 mol 2 mols 1 mol Quantidade misturada Quantidade reage/produz Quantidade reage/produz 0,2 mol 0,6 mols 0,2 mol 0,4 mols 0,2 mol 0,0 mol 0,2 mols 0,2 mol há excesso de base solução BÁSICA a) Quala molaridade dasoluçãofinalemrelaçãoaosalformado? m 0,20 S = = 0,5 mol / L 0,40 b) Quala molaridade dasoluçãofinalemrelaçãoàbase? m A = 0,20 0,40 = 0,5 mol / L

66 ANÁLISE VOLUMÉTRICA ou TITULAÇÃO Uma aplicação da mistura de soluções com reação química é a análise volumétrica ou titulação

67 01)Emumaauladetitulometria,umalunoutilizouumasolução de 20 ml de hidróxido de potássio 0,5 mol/l para neutralizar completamente uma solução 1,0 mol/l de ácido sulfúrico. Determine o volume da solução de ácido sulfúrico utilizado pelo aluno: V B = 20 ml m B = 0,5 mol/l Reação química que ocorre: 1H 2 SO 4 + 2KOH 1K 3 PO 4 + 2H 2 O 1 mol 2 mols n A n B m 1 2 n m = n B x B V B A = n A n A x V A B 2 V A =? ml m A = 1,0 mol/l 0,5 x 20 1,0 xv A = 2 V A = 5,0 ml

68 02)20mL de uma solução aquosa de NaOH de molaridade desconhecida foram titulados com uma solução aquosa 0,2 mol/l deh 2 SO 4.Ovolumedeácidogastonatitulaçãofoide50mL. Qual a molaridade da base? a) 1,0mol/L. b) 2,0mol/L. c) 3,5mol/L. d) 0,5mol/L. e) 4,0mol/L.

69 03) Quantos gramas de hidróxido de potássio são neutralizados por 250mLdesoluçãodeácidonítricodeconcentração0,20mol/L? Dado:MassamolardoKOH=56,0g/mol a) 1,0g. b) 1,2g. c) 1,4g. d) 2,8g. e) 5,6g.

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