QUÍMICA - 3 o ANO MÓDULO 22 SOLUÇÕES

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1 QUÍMICA - 3 o AN MÓDUL 22 SLUÇÕES

2 ÁGUA + SAL

3 Coeficiente de solubilidade (g de soluto/100g de água) SAL A SAL B SAL C T( C)

4 Como pode cair no enem Devido ao seu alto teor de sais, a água do mar é imprópria para o consumo humano e para a maioria dos usos de água doce. No entanto, para a indústria, a água do mar é de grande interesse, uma vez que os sais presentes podem servir de matérias primas importantes para diversos processos. Nesse contexto, devido a sua simplicidade e baixo impacto ambiental, o método da precipitação fracionada tem sido utilizado para a obtenção dos sais presentes na água do mar. Tabela 1: Solubilidade em água de alguns compostos presentes na água do mar a 25 C. Soluto Fórmula Solubilidade g/kg de H 2 Brometo de sódio NaBr 1, Carbonato de cálcio CaCo 3 1, Cloreto de sódio NaCl 3, Cloreto de magnésio MgCl 2 5, Sulfato de magnésio MgS 4 3, Sulfato de cálcio CaS 4 6, Suponha que uma indústria objetiva separar determinados sais de uma amostra de água do mar a 25 C, por meio da precipitação fracionada. Se essa amostra contiver somente sais destacados na tabela, a seguinte ordem de precipitação será verificada: a) Carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto de sódio e sulfato de magnésio, cloreto de magnésio e, por último, brometo de sódio. b) Brometo de sódio, cloreto de magnésio, cloreto de sódio e sulfato de magnésio, sulfato de cálcio e, por último, carbonato de cálcio. c) Cloreto de magnésio, sulfato de magnésio e cloreto de sódio, sulfato de cálcio, carbonato de cálcio e, por último, brometo de sódio. d) Brometo de sódio, carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto de sódio e sulfato de magnésio e, por último, cloreto de magnésio. e) Cloreto de sódio, sulfato de magnésio, carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto de magnésio e, por último, brometo de sódio. (PITMB, L. R. M.; MARCNDES, M. E. R.; GEPEC. Grupo de Pesquisa em educação em Química. Química e Sobrevivência.Hidrosfera fonte de materiais. São Paulo: EDUSP, 2005 [adaptado])

5 Fixação 30ºC 30ºC 30ºC 1) (UERJ) gráfico abaixo, que mostra a variação da solubilidade do dicromato de potássio na água em função da temperatura, foi apresentado em uma aula prática sobre misturas e suas classificações. 15 g K 2 Cr g H 2 3,5 g K 2 Cr g H 2 2 g K 2 Cr g H 2 70ºC 70ºC 70ºC solubilidade (g soluto/ 100g H 2 ) temperatura ( C) Em seguida, foram preparadas seis misturas sob agitação enérgica, utilizando dicromato de potássio sólido e água pura em diferentes temperaturas, conforme o seguinte esquema: 200 g K 2 Cr g H g K 2 Cr g H g K 2 Cr g H 2 Após a estabilização dessas misturas, o número de sistemas homogêneos e o número de sistemas heterogêneos formados correspondem, respectivamente, a: a) 5 1 b) 4 2 c) 3 3 d) 1 5

6 Fixação 2) A 30 C, a solubilidade do nitrato de prata em água, é de 3000 g por quilograma de água. Adiciona-se, a 30 C, 2000 g desse sal a 500 g de água, agita-se vigorosamente e depois filtrase. Qual a massa da solução saturada obtida? a) 1000 g b) 1500 g c) 2000 g d) 2500 g e) 3000 g

7 Fixação (UFRJ) cultivo de espécies de soja geneticamente modificada (soja transgênica) é um assunto em discussão em nosso país. Entre outros pontos polêmicos, destacam-se: o impacto ambiental, os efeitos de alimentos transgênicos nos seres humanos e os aspectos de dependência tecnológica envolvidos. A alteração do código genético da soja permite produzir sementes resistentes ao uso de herbicidas utilizados no combate de ervas daninhas. Um dos herbicidas mais utilizados é o chamado glifosato. Glifosato 3) glifosato é um sólido cuja solubilidade, em solução aquosa, é de 1,2 g/100ml a 25 C. Determine a massa (em gramas) de glifosato que se precipita quando 0,1 mol deste composto é adicionado a um litro de água, a 25 C.

8 Fixação 4) (UERJ) Um laboratorista precisa preparar 1,1 kg de solução aquosa saturada de um sal de dissolução exotérmica, utilizando como soluto um dos três sais disponíveis em seu laboratório: X, Y e Z. A temperatura final da solução deverá ser igual a 20 C. bserve as curvas de solubilidade dos sais, em gramas de soluto por 100 g de água: solubilidade Z Y X temperatura (ºC) A massa de soluto necessária, em gramas, para o preparo da solução equivale a: a) 100 b) 110 c) 300 d) 330

9 Fixação 5) Considere este gráfico: solubilidade (g/100 g de água) A B C t(ºc) As soluções indicadas pelos pontos A, B e C podem ser classificadas quanto à saturação, respectivamente, como: a) Insaturada, saturada com corpo de chão, supersaturada. b) Saturada, insaturada, saturada com corpo de chão. c) Saturada com corpo de chão, saturada, insaturada. d) Supersaturada, insaturada, saturada. e) Saturada com corpo de chão, supersaturada, insaturada.

10 Fixação 6) (UFG) gráfico a seguir representa a solubilidade de vários sais em função da temperatura, expressa em gramas do soluto por 100 gramas de água gramas de sal/100 g H 2 CsCl RbCl LiCl KCl NaCl Li 2 S temperatura (ºC) Sobre esse gráfico, é incorreto afirmar que: a) a solubilidade dos sais aumenta com a elevação da temperatura na ordem: NaCl, KCl, RbCl, CsCl. b) com exceção do Li 2 S 4, a solubilidade de todos os sais aumenta com a elevação da temperatura. c) a solubilização do KCl aumenta com o aumento da temperatura. d) a 0 C, o NaCl é menos solúvel que o KCl.

11 Proposto 1) Para resolver as duas perguntas seguintes, é necessário a tabela adiante reproduzida: Temperatura ( C) Solubilidade (gramas em KN 3 / 100 gramas de H a) Que massa de KN 3 pode ser dissolvida em 50 gramas de água a 40 C? b) Calcule a percentagem, em massa de KN 3, numa solução saturada deste soluto a 30 C.

12 Proposto 2) (PUC) A tabela a seguir, mostra a solubilidade de vários sais, à temperatura ambiente, em g/100 ml H 2 : AgN 3 (nitrato de prata): 260 Al 2 (S 4 ) 3 (sulfato de alumínio): 160 NaCl (cloreto de sódio): 36 KN 3 (nitrato de potássio): 52 KBr (brometo de potássio): 64 Se 25 ml de uma solução saturada de um destes sais foram completamente evaporados e o resíduo sólido pesou 13 g, o sal é: a) AgN 3 b) Al 2 (S 4 ) 3 c) NaCl d) KN 3 e) KBr

13 Proposto 3) Seis soluções aquosas de nitrato de sódio, NaN 3, numeradas de I a VI, foram preparadas, em diferentes temperaturas, dissolvendo-se diferentes massas de NaN 3 em 100 g de água. Em alguns casos, o NaN 3 não se dissolveu completamente. Este gráfico representa a curva de solubilidade de NaN 3, em função da temperatura, e seis pontos, que correspondem aos sistemas preparados: Massa de NaN 3 em g/ 100g de H I II III VI IV V A partir da análise do gráfico, é CRRET afirmar que os dois sistemas em que há precipitado, são: a) I e II b) I e III c) IV e V d) V e VI

14 Proposto a b c d e 4) (UFRRJ) bserve o gráfico a seguir e responda às questões que se seguem. B Solubilidade (g/ 100g H ) TºC A a) Qual a menor quantidade de água necessária para dissolver completamente, a 60 C, 120 g de B? p b) Qual a massa de A necessária para preparar, a 0 C, com 100 g de água, uma solução satu-rada (I) e outra solução insaturada (II)? I I

15 Proposto 5) gráfico a seguir, refere-se à solubilidade (em g/100 g de água) de determinado sal em diferentes temperaturas (em C). Solubilidade Temperatura Se, a 40 C forem acrescentados 20,0 g do sal em 200 g de água, e deixada a mistura em repouso sob temperatura constante, obter-se-á: I) solução saturada II) corpo de fundo III) solução diluída Dessas afirmações: a) apenas I é correta; b) apenas II é correta; c) apenas III é correta; d) I, II e III são corretas; e) I, II e III são INCRRETAS.

16 Proposto 6) (UFRJ) Industrialmente, a hidrólise de resíduos celulósicos, visando à obtenção de açúcares, é realizada pela ação do ácido sulfúrico, em temperatura e pressão elevadas. Após a hidrólise, a solução apresenta concentração de ácido sulfúrico igual a 49 g/l. Para facilitar a purificação dos açúcares, a solução deve ser neutralizada à temperatura de 50 C. As seguintes substâncias foram disponibilizadas para a neutralização: óxido de cálcio (cal virgem), solução aquosa de hidróxido de sódio 0,5 mol/l e solução aquosa de hidróxido de amônio 0,5 mol/l. É desejável que, após a neutralização, a solução não tenha sofrido um aumento significativo de volume e que não apresente concentração elevada de íons. Baseado nas curvas de solubilidade dadas a seguir, indique qual é a substância mais adequada para ser empregada na neutralização, justificando a sua resposta. Escreva a equação da reação correspondente. Considere que a solubilidade dos diferentes sais na solução neutralizada seja a mesma que em água. Solubilidade (g/ 100g de água) Temperatura ( C) (NH 4 ) 2 S 4 Na 2 S 4 CaS 4

17 Proposto 7) Industrialmente, o clorato de sódio é produzido pela eletrólise da salmoura* aquecida, em uma cuba eletrolítica, de tal maneira que o cloro formado no anodo se misture e reaja com o hidróxido de sódio formado no catodo. A solução resultante contém cloreto de sódio e clorato de sódio. 2NaCl (aq) + 2H 2 (l) Cl 2(g) + 2NaH (aq) + H 2(g) 3Cl 2(g) + 6 NaH (aq) 5NaCl (aq) + NaCl 3(aq) + 3H 2 (l) Glossário: salmoura: solução aquosa saturada de cloreto de sódio Ao final de uma eletrólise de salmoura, retiraramse da cuba eletrolítica, a 90 C, 310 g de solução aquosa saturada tanto de cloreto de sódio quanto de clorato de sódio. Essa amostra foi resfriada a 25 C, ocorrendo a separação de material sólido. a) Quais as massas de cloreto de sódio e de clorato de sódio presentes nos 310 g da amostra retirada a 90 C? Explique. b) No sólido formado pelo resfriamento da amostra a 25 C, qual o grau de pureza (% em massa) do composto presente em maior quantidade? c) A dissolução, em água, do clorato de sódio libera ou absorve calor? Explique. Solubilidade (g sal/ 100g água) NaCl 3 40 NaCl

18 Proposto 8) (UFRRJ) A curva do gráfico a seguir mostra a solubilidade de um certo soluto em água. Solubilidade (g/ 100g) D C A B Temperatura (ºC) Responda às perguntas a seguir, justificando sua resposta. a) Qual ou quais dos pontos do gráfico representam uma solução saturada homogênea? b) Indique em que pontos do gráfico existem soluções saturadas heterogêneas. c) Através do conceito de solução insaturada, aponte no gráfico o(s) ponto(s) onde esta situação ocorre. d) Que procedimentos podem ser utilizados para precipitar (cristalizar) parte do soluto da solução D, sem alterar as quantidades do solvente e do soluto da referida solução?