lista 04_2015.1

BC 0307 Transformaes Qumicas

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LISTA DE EXERCCIOS 4

I Reaes em equilbrio

4.1 Verifique se as seguintes afirmaes esto certas ou erradas. Se estiverem erradas, explique por qu. (a) Uma reao para quando atinge o equilbrio. (b) Uma reao em equilbrio no afetada pelo aumento da concentrao de produtos. (c) Se a reao comea com maior presso dos reagentes, a constante de equilbrio ser maior. (d) Se a reao comea com concentraes maiores de reagentes, as concentraes de equilbrio de cada produto ser maior. (e) Em uma reao de equilbrio, a reao inversa comea assim que os produtos se formam. (f) Se fizermos uma reao ocorrer mais rapidamente, podemos aumentar a quantidade do produto no equilbrio.

(g) A energia livre de reao zero no equilbrio. (h) A energia livre padro de reao zero no equilbrio.

4.2 Escreva a expresso do equilbrio Kc para cada uma das seguintes reaes:

(a) CO(g) + Cl2(g) COCl(g) + Cl(g)

(b) H2(g) + Br2(g) 2HBr(g)

(c) 2H2S(g) + 3O2(g) 2SO2(g) + 2H2O(g)

(d) 2NO(g) + O2(g) 2 NO2(g)

(e) SbCl5(g) SbCl3(g) + Cl2(g)

(f) N2(g) + 2H2(g) N2H4(g)

4.3 Coloca-se uma amostra de 0,10 mol de oznio puro, O3, em um recipiente fechado de 1,0L e deixa-

se que a reao 2O3(g) 3O2(g) atinja o equilbrio. Coloca-se uma amostra de 0,50 mol de oznio puro em um segundo recipiente de 1,0L, na mesma temperatura, e deixa-se que atinja o equilbrio. Sem fazer qualquer clculo, prediga quais das quantidades abaixo sero diferentes nos dois recipientes e quais sero iguais. Explique suas respostas. (a) quantidade de O2; (b) concentrao de O2; (c) a razo [O2]/[O3]; (d) a razo [O2]3/[O3]2; (e) a razo [O3]2/[O2]3.


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4.4 Uma amostra de 0,10 mol H2(g) e uma de 0,10 mol Br2(g) so colocadas em um recipiente fechado de

2,0 L. Deixa-se que a reao H2(g) + Br2(g) 2HBr(g) atinja o equilbrio. Uma amostra de 0,20 mol HBr colocada em um segundo recipiente fechado de 2,0 L, na mesma temperatura, e deixa-se que atinja o equilbrio com H2 e Br2. Quais das quantidades abaixo sero diferentes nos dois recipientes? Quais sero iguais? Explique suas respostas. (a) quantidade de Br2; (b) concentrao de H2; (c) a razo [HBr]/[H2][Br2]; (d) a razo [HBr]/[Br2]; (e) a razo [HBr]2/[H2][Br2]; (f) a presso total no recipiente.

4.5 Use os seguintes dados, que foram coletados em 460C e que so as concentraes molares de

equilbrio, para determinar a constante Kc da reao H2(g) + I2(g) 2HI(g).

[H2] (mol.L-1) [I2] (mol.L-1) [HI] (mol.L-1) 6,47 x 10-3 0,594 x 10-3 0,0137 3,84 x 10-3 1,52 x 10-3 0,0169 1,43 x 10-3 1,43 x 10-3 0,0100

4.6 A constante de equilbrio da reao 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) K= 2,5 x1010 em 500K. Encontre o valor de K para cada uma das seguintes reaes, na mesma temperatura.

(a) SO2(g) + O2(g) SO3(g)

(b) SO3(g) SO2(g) + 1/2O2(g)

(c) 3SO2(g) + 3/2O2(g) 3SO3(g)

4.7 Determine K, a parir dos seguintes dados de equilbrio coletados em 24C, para a reao

NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g). PNH3(bar) PH2S(bar)

0,307 0,307 0,364 0,258 0,539 0,174

4.8 Em uma mistura de PCl5, PCl3 e Cl2 em equilbrio na fase gs, em 500K, PPCl5=1,18 bar e o PCl2=5,43

bar. Qual a presso parcial de PCl3, sabendo que K=25 para a reao PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)?

4.9 A constante de equilbrio da reao PCl3 + Cl2(g) PCl5(g) K= 3,5 x 104 em 760C. No equilbrio, a presso parcial de PCl5 era 1,3 x 102 bar e a do PCl3 era 9,56 bar. Qual era a presso parcial de Cl2 no equilbrio?


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4.10 Para a reao H2(g) + I2(g) 2HI(g), K=160 em 500K. A anlise da mistura de reao em 500K mostrou que sua composio PH2= 0,20 bar, PI2= 0,10 bar e PHI= 0,10 bar. (a) Calcule o quociente da reao. (b) Ser que a mistura de reao est em equilbrio? (c) Caso no esteja, a tendncia formar mais reagentes ou mais produtos?

4.11 Um balo de reao de 0,500 L, em 700K, contm 1,20 x 10-3 mol SO2(g), 5,0x 10-4 mol O2(g) e 1,0 x

10-4 mol SO3(g). A 700K, Kc= 1,7 x 106 para o equilbrio 2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g). (a) Calcule o quociente de reao Qc. (b) Ser que mais SO3(g) tender a se formar?

4.12 Quando 0,0172 mol HI aquecido at 500K em um recipiente fechado de 2,00 L, a mistura resultante em equilbrio contm 1,90 g HI.

Calcule Kc para a reao de decomposio 2HI(g) H2(g) + I2(g).

4.13 Uma mistura de 0,100 mol de SO2, 0,200 mol de NO2, 0,100 mol de NO e 0,150 mol de SO3 foi

preparada em um reator de 5,00 L. A reao SO2(g) + NO2(g) NO(g) + SO3(g) atinge o equilbrio em 460C e Kc= 85,0. Qual a concentrao de cada substncia no equilbrio?

4.14 Uma mistura de reao de 0,20 mol N2 e 0,20 mol H2 foi colocada em um reator de 25,0 L e aquecida. No equilbrio, 5,0% do gs nitrognio reagiu. Qual o valor da constante de equilbrio Kc da

reao N2(g) + 3 H2(g) 2NH3(g) nessa temperatura?

4.15 Uma mistura de reao de 0,400 mol H2 e 1,60 mol I2 foi introduzida em um balo de 3,00 L e aquecida. No equilbrio, 60,0% do gs hidrognio reagiu.

Qual a constante de equilbrio da reao H2(g) + I2(g) 2 HI(g) nessa temperatura?

4.16 (a) Calcule o valor da constante de equilbrio, K, da reao O2(g) + O(g) O3(g), sabendo que

NO2(g) NO(g) + O(g) K= 6,8 x 10-49

O3(g) + NO(g) NO2(g) + O2(g) K= 5,8 x 10-34

(b) A presso total inicial de uma mistura equimolar dos reagentes 4,0 bar. Quais so as presses parciais dos reagentes e produtos no equilbrio?

4.17 O hidrognio pode ser obtido do metano, de acordo com a equao qumica em equilbrio:

CH4 (g) + H2O (g) CO (g) + 3 H2 (g)


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A constante de equilbrio dessa reao igual a 0,20 a 900K. Numa mistura dos gases em equilbrio a 900K, as presses parciais de CH4 (g) e de H2O (g) so ambas iguais a 0,40 atm e a presso parcial de H2 (g) de 0,30 atm. a. Escreva a expresso da constante de equilbrio. b. Calcule a presso parcial de CO (g) no equilbrio.

4.18 O processo Haber-Bosch, para a sntese da amnia, foi desenvolvido no incio desse sculo, sendo largamente utilizado hoje em dia. Nesse processo, a mistura de nitrognio e hidrognio gasosos submetida a elevada presso, na presena de catalisadores em temperatura de 450C. A reao pode ser representada a seguir:

N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) H= -100 kJ/mol Com relao ao processo Haber-Bosh incorreto afirmar que a) a alta temperatura tem como objetivo aumentar a concentrao de amnia obtida no equilbrio. b) o uso do catalisador e a alta temperatura permitem que a reao ocorra em uma velocidade

economicamente vivel. c) a alta presso desloca o equilbrio no sentido de produzir mais amnia. d) o catalisador no influi na concentrao final de amnia obtida aps atingido o equilbrio. e) para separar a amnia dos reagentes resfriam-se os gases, obtendo amnia liquda a -33C,

retornando o H2 e o N2 que no reagiram para a cmara de reao.

4.19 A reao de um cido orgnico com um lcool forma steres. Por exemplo, a reao do cido actico, CH3COOH, com etanol, C2H5OH, em um solvente orgnico, forma o ster conhecido como acetato de etila, CH3COOC2H5, e gua. A reao

CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O Kc= 4,0 em 100C Se as concentraes iniciais de CH3COOH e C2H5OH so 0,32 e 6,30 mol.L-1, respectivamente, e nenhum dos produtos est presente inicialmente, qual dever ser a concentrao do ster no equilbrio? 4.20 Um reator de 3,00 L preenchido com 0,342 mol CO, 0,215 mol H2 e 0,125 mol CH3OH. O equilbrio atingido na presena de um catalisador de xido de zinco-crmio (III). Em 300C, Kc= 1,1 x 10-2 para a

reao CO(g) + 2 H2(g) CH3OH(g)? (a) A concentrao molar do CH3OH aumenta, diminui ou permanece inalterada, medida que a reao se aproxima do equilbrio? (b) Qual a composio da mistura no equilbrio?

4.21 Examine o equilbrio CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g). (a) Se a presso parcial de CO2 aumenta, o que acontece com a presso parcial de H2? (b) Se a presso parcial de CO diminui, o que acontece com a presso parcial de CO2? (c) Se a concentrao de CO aumenta, o que acontece com a presso parcial de H2? (d) Se a concentrao de H2O diminui, o que acontece com a constante de equilbrio da reao?


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4.22 A mistura de quatro substncias HCl, I2, HI e Cl2 colocada em um reator atinge o equilbrio na reao

2HCl (g) + I2(s) 2HI(g) + Cl2(g). Certas mudanas (especificadas na primeira coluna da tabela seguinte) so, ento, feitas na mistura. Examine cada mudana separadamente e explique o efeito (aumento, diminuio ou nenhum) que elas provocam nos valores originais de equilbrio da quantidade da segunda coluna ( ou K, se for o caso). A temperatura e o volume so mantidos constantes. Mudana Quantidade (a) adicione HCl quantidade de HI (b) adicione I2 quantidade de Cl2 (c) remova HI quantidade de Cl2 (d) remova Cl2 quantidade de HCl (e) adicione HCl K (f) remova HCl quantidade de I2 (g) adicione I2 K

4.23 Determine se os reagentes ou os produtos so favorecidos pelo aumento da presso total (resultado da compresso) em cada um dos seguintes equilbrios. Se nenhuma mudana ocorre, explique por qu.

(a) 2 O3(g) 3 O2(g)

(b) H2O (g) + C(s) H2 (g) + CO(g)

(c) 4 NH3(g) + 5 O2(g) 4 NO(g) + 6 H2O(g)

(d) 2 HD(g) H2(g) + D2(g)

(e) Cl2(g) 2 Cl(g)

4.24 Examine o equilbrio 4 NH3(g) + 5 O2(g) 4 NO(g) + 6H2O(g). (a) O que acontece com a presso parcial de NH3 quando a presso parcial de NO aumenta? (b) Ser que a diminuio da presso parcial de NH3 faz a presso parcial de O2 diminuir?

4.25 Diga, para cada um dos seguintes equilbrios, se haver deslocamento na direo dos reagentes ou dos produtos quando a temperatura aumenta.

(a) N2O4 (g) 2 NO2 (g) , H= +57 kJ

(b) X2(g) 2 X(g), em que X um halognio

(c) Ni(s) + 4 CO(g) Ni(CO)4 (g), H= -161 kJ

(d) CO2(g) + 2NH3 (g) CO(NH2)2 (s) + H2O(g), H= -90 kJ

4.26 A reao total da fotossntese 6CO2(g) + 6H2O(l) C6H12O6(aq) + 6O2(g) e H= +2802 kJ. Suponha que a reao est no equilbrio. Diga qual a consequncia que cada uma das seguintes mudanas teria sobre a composio de equilbrio (tendncia de mudana na direo dos reagentes, tendncia de mudana na direo dos produtos, ou no ter consequncia alguma):


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(a) o aumento da presso parcial de O2; (b) compresso do sistema; (c) aumento da quantidade de CO2;; (d) aumento da temperatura; (e) remoo parcial de C6H12O6; (f) adio de gua; (g) reduo da presso parcial de CO2.

II cidos e Bases

4.27 Escreva as frmulas dos cidos conjugados de (a) CH3NH2 (metilamina); (b) hidrazina, NH2NH2; (c) HCO3-, e das bases conjugadas de (d) HCO3-; (e) C6H5OH (fenol); (f) CH3COOH. 4.28 Escreva as frmulas dos cidos conjugados de (a) H2O; (b) OH-; (c) C6H5NH2 (anilina) e das bases conjugadas de (d) H2S; (e) HPO42-; (f) HClO4.

4.29 Identifique (a) o cido e a base de Bronsted e (b) a base e o cido conjugado formado na seguinte reao:

HNO3(aq) + HPO42-(aq) NO3-(aq) + H2PO4-(aq).

HSO3-(aq) + NH4+(aq) NH3(aq) + H2SO3(aq).

4.30 O pH de vrias solues foi medido em um laboratrio de pesquisas de uma empresa de alimentos. Converta os seguintes valores de pH para molaridade de ons H3O+: (a) 3,3 (o pH do suco de laranja azedo); (b) 6,7 ( o pH de uma amostra de saliva); (c) 4,4 (o pH da cerveja); (d) 5,3 (o pH de uma amostra de caf).

4.31 Calcule o pH e o pOH de cada uma das seguintes solues de cido ou base forte em gua: (a) 0,0146 M HNO3(aq); (b) 0,11 M HCl(aq); (c) 0,0092 M Ba(OH)2(aq);


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(d) 2,00 ml de 0,175 M KOH(aq) depois da dissoluo at 5,00 x 102 mL; (e) 13,6 mg de NaOH dissolvido em 0,350 L de soluo; (f) 75,0 mL de 3,5 x 10-4 M HBr(aq) depois da dissoluo at 0,500 L.

4.32 Admita que o caf tem pH = 5,0 e leite tem pH = 6,0. Sabendo-se que pH= -log [H+] e que pH + pOH= 14, calcule: a) a concentrao de OH- no caf b) a concentrao de H+, em mol/L, em uma mdia de caf com leite que contm 100 mL de cada bebida.

4.33 Um suco de tomate tem pH= 4,0 e um suco de limo tem pH= 2,0. Sabendo-se que pH= -log [H+] e pH + pOH= 14: a) Calcule quantas vezes a concentrao de H+ do suco de limo maior do que a concentrao de H+

do suco de tomate. b) Calcule o volume de soluo aquosa de NaOH de concentrao 0,010mol.L-1 necessrio para neutralizar 100 mL de cada um dos sucos. 4.34 D os valores de Ka dos seguintes cidos: (a) cido fosfrico; H3PO4, pKa1= 2,12; (b) cido fosforoso, H3PO3, pKa1= 2,00; (c) cido selenoso, H2SeO3, pKa1= 2,46; (d) on hidrogenosselenato, HSeO4-, pKa2= 1,92. (e) Liste os cidos em ordem crescente de fora. 4.35 Escreva a equao do equilbrio de transferncia de prtons de cada um dos seguintes cidos fracos e d a expresso da constante de acidez Ka. Identifique a base conjugada, escreva a equao apropriada para a transferncia de prtons e escreva a expresso da constante de basicidade Kb. (a) HClO2; (b) HCN; (c) C6H5OH.

4.36 O exame dos seguintes dados:

I. [H3CNH3]+[CN]- + HOH HCN + [H3CNH3]OH sal cido base

II. Constante de ionizao cido............K1= 5 x 10-10, base.............K2= 5 x 10-4

Permite concluir que, na dissoluo em gua, do composto [H3CNH3]CN, se obtm uma soluo:

a) bsica, porque K1 < K2

b) bsica, porque K1 > K2

c) bsica, porque K2 < K1

d) bsica, porque K2 > K1

e) neutra, porque [cido] = [base]


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4.37 Sugira uma explicao para a diferena entre as foras de (a) cido actico e cido tricloro-actico; (b) cido actico e cido frmico.

4.38 Os valores de Ka do fenol e do 2,4,6-tricloro-fenol so 1,3 x 10-10 e 1,0 x 10-6, respectivamente. Qual o cido mais forte? Explique a diferena de foras dos cidos. 4.39 O valor de pKb da anilina 9,37 e o da 4-cloro-anilina 9,85. Qual a base mais forte? Explique a diferena de foras das bases. 4.40 Organize as seguintes bases em ordem crescente de fora, usando os valores de pKa dos cidos conjugados que esto entre parnteses. Existe uma tendncia simples nas foras? (a) amnia (9,26); (b) metilamina (10,56); (c) etilamina (10,81); (d) anilina (4,63). 4.41 A percentagem de desprotonao da octilamina (uma base orgnica) em uma soluo 0,100 mol.L-1 em gua 6,7%. Qual o pH da soluo? Qual o Kb da octilamina?

4.42 A percentagem de desprotonao do cido benzico em uma soluo 0,110 mol.L-1 2,4%. Quais so o pH da soluo e o Ka do cido benzico?

4.43 O cido lctico produzido nos msculos durante exerccios. Calcule o pH e o pOH das seguintes solues de cido lctico, CH3CH(OH)COOH, em gua: (a) 0,12 mol.L-1; (b) 1,2 x 10-3 mol.L-1; (c) 1,2 x 10-5

mol.L-1

4.44 Para cada um dos seguintes cidos poliprticos, diga qual das espcies (H2A, HA- ou A2-) voc esperaria que estivesse em maior concentrao em uma soluo, em gua, com pH= 6,50: (a) cido fosforoso; (b) cido oxlico; (c) cido sulfdrico.

4.45 O frmaco anfetamina, C6H5CH2CH(CH3)NH2 (pKb= 3,11), usualmente comercializado na forma do sal de brometo de hidrognio, C6H5CH2CH(CH3)NH3+Br-, porque ele muito mais estavl nesta forma slida. Quando o frmaco ingerido, ele chega ao estmago, que contm fluidos digestivos em pH= 1,7. Ser que o frmaco permanece como C6H5CH2CH(CH3)NH3+ ou convertido em C6H5CH2CH(CH3)NH2? Em outras palavras, qual a razo das concentraes das duas espcies nesse pH?

4.46 Explique o que ocorre (a) com a concentrao dos ons H3O+ de uma soluo de cido actico, quando se adiciona acetato de sdio slido; (b) com a porcentagem de desprotonao do cido benzico em uma soluo de cido benzico, quando se adiciona cido clordrico; (c) com o pH da soluo, quando se adiciona cloreto de amnia slido a uma soluo de amnia em gua.


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4.47 Determine o pH e o pOH de (a) uma soluo que 0,50 mol.L-1 NaHSO4(aq) e 0,25 mol.L-1 Na2SO4(aq); (b) uma soluo que 0,50 mol.L-1 NaHSO4(aq) e 0,10 mol.L-1 Na2SO4(aq); (c) uma soluo que 0,50 mol.L-1 NaHSO4(aq) e 0,50 mol.L-1 Na2SO4(aq)?

4.48 O pH de 0,40 mol.L-1HF(aq) 1,93. Calcule a mudana de pH quando 0,356g de fluoreto de sdio adicionado a 50,0 mL da soluo. Ignore a mudana de volume.

4.49 A aspirina (mostrada abaixo na forma de cido acetil-saliclico, Ka= 3,2 x 10-4) um produto da reao do cido saliclico com anidrido actico. Calcule a razo das concentraes entre o on acetil-salicilato e o cido acetil-saliclico em uma soluo cujo pH foi ajustado para 4,67 com um cido forte ou uma base forte. 4.50 Diga em que regio de pH cada um dos tampes, a seguir, sero efetivos, imaginando molaridades iguais do cido e de sua base conjugada: (a) lactato de sdio e cido lctico; (b) benzoato de sdio e cido benzico; (c) hidrogenofosfato de potssio e fosfato de potssio; (d) hidrogenofosfato de potssio e di-hidrogenofosfato de potssio; (e) hidroxilamina e cloreto de hidroxilamnio.

4.51 A novocana, que utilizada pelos dentistas como anestsico local, uma base fraca com pKb= 5,05. O sangue tem pH= 7,4. Qual a razo entre as concentraes da novocana e de seu cido conjugado no fluxo sanguneo?

4.52 Suponha que 1,436 g de hidrxido de sdio impuro foi dissolvido em 300 mL de uma soluo em gua e que 25,00 mL dessa soluo foram titulados at o ponto estequiomtrico com 34,20 mL de 0,0695 mol.L-1 HCl(aq). Qual a porcentagem de pureza da amostra original?

4.53 Suponha que 1,331 g de hidrxido de brio impuro foi dissolvido em gua at completar 250 mL de soluo e que 35,00 mL dessa soluo foram titulados at o ponto estequiomtrico com 17,6 mL de 0,0935 mol.L-1 HCl(aq). Qual a porcentagem de pureza da amostra original?

4.54 Uma garrafa antiga em cujo rtulo estava escrito NaOH 6,0 mol.L-1 padronizado foi encontrada no fundo de uma prateleira do almoxarifado. Com o tempo, parte do hidrxido de sdio reagiu com o vidro e a soluo no mais 6,0M. Para determinar sua pureza, 5,0 mL da soluo foram diludos at 100 mL e titulados at o ponto estequiomtrico com 11, 8 mL de 2,05 mol.L-1 HCl(aq). Qual a molaridade do hidrxido de sdio da soluo da garrafa? 4.55 Quais dos seguintes indicadores voc podeia usar na titulao de 0,20 mol.L-1 CH3COOH(aq) com 0,20 mol.L-1 NaOH(aq): (a) alaranjado de metila, (b) tornassol, (c) azul de timol, (d) fenolftaleina? Explique suas escolhas.


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4.56 Quais dos seguintes indicadores voc poderia usar na titulao de 0,20 mol.L-1 NH3(aq) com 0,20 mol.L-1 HCl(aq): (a) verde de bromocresol, (b) vermelho de metila, (c) vermelho de fenol, (d) azul de timol? Explique suas escolhas.

4.57 O indicador vermelho de fenol usado no controle de pH de gua de piscina. Sobre o indicador e o pH de gua de piscina sabe-se que: - Vermelho de fenol em soluo com pH > 7,8 tem cor vermelha; - Vermelho de fenol em soluo com pH < 6,8 tem cor amarela; - pH ideal para gua de piscina= 7,4 - A adio de vermelho de fenol a uma aostra de gua de piscina resultou em soluo vermelha. a) A gua de piscina cida, bsica ou neuta? b) Para se efetuar correes de pH usa-se cido clordrico ou carbonato de sdio. A gua da piscina em questo necessita de correo de pH? Se for o caso, qual destes reagentes deve ser usado? Justifique.

IV Equilibrio e solubilidade

4.58 Determine o Kps das seguintes substncias pouco solveis, conhecidas as suas solubilidades molares: (a) AgBr, 8,8x10-7 mol.L-1; (b) PbCrO4, 1,3x 10-7 mol.L-1; (c) Ba(OH)2, 0,11 mol.L-1; (d) MgF2, 1,2x10-3 mol.L-1.

4.59 Calcular a solubilidade do BaSO4 em uma soluo 0,01 mol.L-1 de Na2SO4.

Dado: BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq) Kps= 1,5 x10 -9

4.60 Calcular a solubilidade do Al(OH)3 em uma soluo 0,1 mol.L-1 de KNO3.

Dado: Al(OH)3(s) Al3+(aq) + 3OH-(aq) Kps= 5x 10-33

4.61 Formar-se- ou no um precipitado de PbCl2, ao se misturarem volumes iguais de solues 0,1 mol.L-1 de Pb(NO3)2 e 0,01 mol.L-1 de NaCl?

Dado: PbCl2(s) Pb2+(aq) + 2Cl-(aq) Kps= 1,6x 10-5

4.62 Em que pH comea a precipitar o Mg(OH)2, se a concentraao do Mg2+ na soluo 0,01 mol.L-1?

Dado: Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) + 2 OH-(aq) Kps= 8,9 x 10-12 4.63 Que concentrao de Ag+, em mols por litro, deve estar presente no nicio da precipitao do AgCl

de uma soluo contendo 1,0x10-4mols de Cl- por litro? AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) Kps= 1,78 x 10-10


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4.64 A solublidade do BaSO4 em gua 1,0 x 10-5 mol.L-1. Qual a solubilidade do BaSO4 numa soluo 0.1 mol.L-1 de K2SO4? 4.65 Se 0,11 mg de AgBr se dissolve em 1000 mL de gua a uma dada temperatura, qual o produto de solubilidade deste sal naquela temperatura? 4.66 Satura-se uma soluo com respeito a um composto de frmula geral AB2C3:

AB2C3(s) A+(aq) + 2 B+(aq) + 3C-(aq) Determina-se que esta soluo contm o on C- em concentrao 0,003 M. Calcule o produto de solubilidade do AB2C3.

4.67 O hidrxido de magnsio, Mg(OH)2, uma base pouco solvel em gua, apresentando constante de produto de solubilidade, Kps= 4 x10-12. Uma suspenso desta base em gua conhecida comercialmente como leite de magnsia, sendo comumente usada no tratamento de acidez no estmago. a. Calcule, em mol/L, a solubilidade do Mg(OH)2, numa soluo saturada desta base. b. Escreva a equao balanceada da reao de neutralizao total do hidrxido de magnsio com cido clordrico, HCl

4.68 Examine os dois equilbrios:

CaF2(s) Ca2+(aq) + 2F-(aq) Kps= 4,0 x 10-11

F-(aq) + H2O(l) F(aq) + OH-(aq) Kb(F-)= 2,9 x 10-11

a) Escreva a equao qumica do equlibrio total e determine a constante de equlibrio corrrespondente. b) Determine a solubilidade de CaF2 em (b) pH= 7,0; (c) pH=3,0.

4.69 Examine os dois equilbrios:

BaF2(s) Ba2+(aq) + 2F-(aq) Kps= 1,7 x 10-6

F-(aq) + H2O(l) HF (aq) + OH- (aq) Kb(F-)= 2,9 x 10-11

a) Escreva a equao qumica do equlibrio total e determine a constante de equilbrio correspondente. b) Determine a solubilidade de BaF2 em (b) pH= 7,0; (c) pH= 4,0.

4.70 Suponha que os dois hidrxidos MOH e M(OH)2 tm Kps= 1,0 x 10-12 e que, inicialmente, os dois ctions esto presentes em uma soluo na concentrao 0,0010 mol.L-1. Que hidrxido precipitar primeiro e em que pH, quando NaOH slido for adicionado?

4.71 Desejamos separar os os magnsio e os ons brio por precipitao seletiva. Qual nion, o fluoreto ou o carbonato seria a melhor escolha para a precipitao? Por qu?


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4.72 As concentraes de ons magnsio, clcio e nquel (II) em uma soluo, em gua, so iguais a 0,0010 mol.L-1. (a) Em que ordem eles precipitam quando KOH slido adicionado? (b) Determine o pH em que cada sal precipita.

4.73 Imagine 20 gotas por mililitro. Ser que ocorrer formao de um precipitado se (a) 7 gotas de 0,0029 mol.L-1 K2CO3(aq) forem adicionadas a 25,0 mL de 0,0018 mol.L-1 CaCl2(aq); (b) 10 gotas de 0,010 mol.L-1 Na2CO3 forem adicionadas a 10,0 mL de 0,0040 mol.L-1 AgNO3(aq)?

4.74 Um qumico pretende separar ons brio de ons chumbo utilizando ons sulfato como o agente precipitante. (a) Que concentraes do on sulfato so necessrias para a precipitao de BaSO4 e PbSO4 de uma soluo que contm 0,010 mol.L-1 Ba2+(aq) e 0,010 mol.L-1 Pb2+(aq)? (b) Qual a concentrao de ons brio quando o sulfato de chumbo comea a precipitar? 4.75 A fluoretao da gua potvel de uma cidade produz uma concentrao de ons fluoreto prxima a 5 x 10-3 mol.L-1. Se a gua utilizada na cidade for dura (gua que contm ons Ca2+), pode ocorrer precipitao de CaF2 durante a fluoretao. Qual a concentrao mxima de ons Ca2+ que pode estar presente em soluo para que no ocorra precipitao durante a fluoretao? Ignore a eventual protonao do F-.

4.76 Os ons fluoreto da gua potvel convertem a hidroxiapatita, Ca5(PO4)3OH, dos dentes, em fluoroapatita, Ca5(PO4)3F. Os valores de Kps dos dois compostos so 1,0 x 10-36 e 1,0 x 10-60, respectivamente. a) Qual a solubilidade molar de cada substncia?As solubilidades de equilbrio a serem examinadas so

Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq) + 3PO43-(aq) + OH-(aq)

Ca5(PO4)3F(s) 5Ca2+(aq) + 3PO43-(aq) + F-(aq) b) Qual a energia livre padro de reao da converso da hidroxiapatita em fluoroapatita? 4.77 Diga se Ag2CO3 precipita de uma soluo formada por uma mistura que contm 100 mL de 1,0x 10-4 mol.L-1 AgNO3(aq) e 100 mL de 1,0 x 10-4 mol.L-1 Na2CO3(aq)?

4.78 As pedras dos rins so pequenas massas duras que se formam nos rins, usualmente a partir dos sais minerais da urina. Os oxalatos minerais so um constituinte comum das pedras dos rins. (a) Qual a solubilidade molar do oxalato de clcio, CaC2O4 (pKps= 8,59) na gua? Se a concentao de ons Mg2+ dos fluidos liberados pelos rins 0,020 mol.L-1 e a concentrao do on oxalato, C2O42-, 0,035 mol.L-1, ser que o oxalato de magnsio (pKps= 4,07) precipita?

4.79 O pH do sangue mantido por um sistema tampo muito sensvel que inclui principalmente o on hidrogenocarbonato (HCO3-) e H+ em equilbrio com gua e CO2.

H3O+(aq) + HCO3-(aq) H2CO3(aq) + H2O(l)

H3O+(aq) + HCO3-(aq) 2H2O(l) + CO2(g)


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(a) Durante os exerccios fsicos, CO2 produzido muito rapidamente no tecido muscular. Como os exerccios afetam o pH do sangue? (b) A hiperventilao (respirao rpida e profunda) pode ocorrer durante um esforo intenso. Como a hiperventilao afeta o pH do sangue? (c) O tratamento inicial normal para a hiperventilao fazer o paciente respirar em um saco de papel. Explique brevemente por que este tratamento funciona e que efeito o tratamento com o saco de papel tem sobre o pH do sangue.

III - QUESTES DE CONCURSOS PBLICOS PARA ENSINO SUPERIOR

Questo 1: FCC - Ana MPU/MPU/Pericial/Engenharia Qumica/2007 Em um experimento colocou-se SO2Cl2(g) em um recipiente lacrado, mantido a 400 K. Nesta temperatura, a constante de equilbrio Kp para a reao de decomposio deste gs: SO2Cl2(g) SO2(g) + Cl2(g) 2,4 quando as presses so medidas em atmosferas (atm). Determine a presso parcial do gs cloro formado no equilbrio a 400 K, se, neste experimento, a presso do equilbrio medida foi 3 atm. a) 0,94 atm b) 1,05 atm c) 1,52 atm d) 2,11 atm e) 0,67 atm

Questo 2: FCC - Ana MPU/MPU/Pericial/Engenharia Qumica/2007 Em um experimento para determinar a taxa de reao da hidrlise do acetato de etila em meio bsico, foram misturados 500 mL de uma soluo 0,2 mol/L de NaOH e 500 mL de uma soluo 0,2 mol/L de acetato de etila. Aps 5 min foi retirada uma alquota de 50 mL do meio reacional e misturada com 50 mL de uma soluo 0,1 mol/L de cido clordrico. Esta mistura foi titulada com uma soluo de NaOH 0,1 mol/L e foram gastos 25 mL para neutraliz-la. Sabendo que a reao da hidrlise do acetato com NaOH ocorre na proporo molar de 1:1, determine a concentrao de acetato de etila do meio reacional aps 5 min. a) 0,025 mol/L b) 0,050 mol/L c) 0,075 mol/L d) 0,100 mol/L e) 0,125 mol/L

Questo 3: CESPE - PCF/PF/rea 6/2002


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Muitos medicamentos utilizados para combater os sintomas de gripes e resfriados comuns contm em suas formulaes o analgsico e antipirtico acetaminofen ou o cido acetilsaliclico, alm da cafena, um estimulante do sistema nervoso central. Acerca das estruturas desses compostos, mostrados na figura acima, julgue os itens. Questo 3: Entre os tomos de nitrognio encontrados na cafena, o mais bsico, segundo Lewis, o tomo de nitrognio que no se encontra ligado a carbono primrio. Certo Errado

Questo 4: O acetaminofen preparado pela reao entre o para-aminofenol e o anidrido actico (CH3CO-O-COCH3). Nessa reao, somente o grupo amino reage, pois esse grupo mais nucleoflico que o grupo hidroxila. Certo Errado

Questo 5: Frente a um mesmo nuclefilo, a reatividade de carbonilas de steres , em geral, menor que a de amidas. Certo Errado

Questo 6: Comprimidos contendo cido acetilsaliclico, quando guardados por perodos alm do prazo de validade, apresentam um leve odor de vinagre devido hidrlise do ster, reao reversvel que ocorre na presena de gua e traos de H+, gerando cido actico. Certo Errado

Questo 7: Um possvel mtodo para separao de uma mistura contendo acetaminofen e cido acetilsaliclico consiste em tratamento inicial da mistura com soluo aquosa de bicarbonato de sdio, o que produz acetilsalicilato de sdio, substncia muito solvel em gua, seguido de extrao do acetaminofen - que no reage com o bicarbonato - da fase aquosa, com solvente orgnico adequado. Certo Errado

Questo 8: CESPE - PCF/PF/rea 14/Regionalizado/2004 A nicotina o alcalide predominante da planta de tabaco. Em doses muito pequenas, a nicotina age como um estimulante, mas em doses maiores causa depresso, nusea e vmitos. Em doses ainda maiores veneno violento. Sais de nicotina so usados como inseticidas. Algumas das reaes do metabolismo da nicotina (I) esto mostradas abaixo.

Com relao nicotina e s reaes acima, julgue os itens. Para formar o composto II, a nicotina sofre uma reao de -hidroxilao. Certo Errado

Questo 9: O composto II est em equilbrio com o composto III, que um on de enamina, altamente nucleoflico. Certo Errado

Questo 10: A nicotina um composto bicclico, que apresenta um anel de piridina e um anel de pirrolidina. Certo Errado


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Questo 11: CESPE - PCF/PF/rea 6/1997 Compostos contendo nitrognio so essenciais vida. Por um processo conhecido por fixao, o nitrognio atmosfrico reduzido a amnia e, ento, convertido nos compostos orgnicos nitrogenados. Vrias drogas utilizadas em quimioterapia (sulfas) so compostos orgnicos contendo nitrognio. o caso do prontosil, da sulfanilamida, da penicilina, da tetraciclina e de outros. Julgue o item a seguir, levando em considerao a estrutura de alguns desses compostos.

O prontosil um corante azo. Certo Errado

Questo 12: Aminas aromticas so mais bsicas que aminas no-aromticas. Certo Errado

Questo 13: A tetraciclina uma molcula quiral que apresenta quatro carbonos quirais. Certo Errado

Questo 14: Amidas apresentam carter cido. Certo Errado

Questo 15: A reao de aminas aromticas primrias com o cido nitroso de pouca utilidade sinttica, uma vez que leva a uma mistura complexa de produtos. Certo Errado

Questo 16: CESPE - PCF/PF/rea 6/1997 O fenol um dos desinfetantes mais antigos que se conhece. Muitos compostos fenlicos parecem apresentar poder germicida, que aumentado pela presena de grupos alquila no anel. Alguns estudos mostram que o tamanho ideal da cadeia lateral para uma atividade germicida mxima de seis carbonos. Apesar dessa ao germicida, deve-se ressaltar que o fenol e seus derivados so substncias bastante txicas ao ser humano, devendo-se evitar a inalao de seus vapores. Julgue os itens. lcoois so mais cidos que fenis. Certo Errado

Questo 17: O 3-nitrofenol mais cido que o 4-nitrofenol. Certo Errado

Questo 18: Fenis contendo grupos doadores de eltrons ligados diretamente ao anel so mais cidos que fenis contendo grupos eltron-atratores no anel. Certo Errado


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Questo 19: CESPE - PPF/PF/2012 comum a utilizao de produtos qumicos, como o iodo, por exemplo, na revelao de impresses digitais deixadas em locais de crime. Em um recipiente com cristais de iodo, coloca-se o material em cuja superfcie pode ter sido deixada a impresso. O iodo sublima e seu vapor se fixa na gordura deixada pelo toque dos dedos na superfcie do material, revelando as impresses digitais. Outro agente empregado na identificao de impresses digitais o nitrato de prata. Uma soluo aquosa desse produto borrifada na superfcie do material. O nitrato de prata, ento, reage com o cloreto de sdio deixado pela transpirao da pele na superfcie, conforme a equao:

Ao ser exposto luz ultravioleta, o cloreto de prata que se formou na superfcie do material recebe uma quantidade de energia suficiente para se decompor, e a impresso digital se revela em uma colorao tpica da prata metlica.

Com base nas informaes do texto e da tabela apresentada acima e considerando que a constante universal dos gases ideais (R) seja igual a 8,0 J.K-1.mol-1 e que o vapor de iodo obedea lei dos gases ideais, julgue o item. A constante de equilbrio da reao entre o nitrato de prata e o cloreto de sdio, referida no texto, menor que 1. Certo Errado

Questo 20: A partir das informaes do texto, correto concluir que a reao

catalisada por luz ultravioleta. Certo Errado

Questo 21: O volume molar do vapor de iodo a 309 K superior a 8,0 m3.mol-1. Certo Errado

Questo 22: ESAF - Qui (MIN)/MIN/Produtos Perigosos/2012 A facilidade com que uma nuvem eletrnica pode ser distorcida por uma campo eltrico a definio de a) Polarizabilidade. b) Eletronegatividade. c) Afinidade eletrnica. d) Energia de ionizao. e) Densidade.

Questo 23: ESAF - Qui (MIN)/MIN/Produtos Perigosos/2012 Para a conduo de um experimento, havia a necessidade de preparao de uma soluo tampo com pH 6,0. Neste laboratrio havia cinco cidos e seus respectivos sais monosdicos, conforme apresentados na tabela abaixo:


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Com base nos valores da constante de equilbrio da primeira dissociao cida em meio aquoso (Ka1) dos cidos listados, um dos pares cido/ sal monosdico foi escolhido para a preparao da soluo tampo. Desta forma, massa correspondente a 0,16 mol do sal monosdico foi pesada e transferida quantitativamente para um balo volumtrico de 1 litro. Para se obter 1 litro da soluo tampo desejada, a massa do cido pesada e transferida quantitativamente para o balo volumtrico contendo o sal monosdico deve ser a) 16,8 g. b) 20,8 g. c) 24,8 g. d) 31,8 g. e) 38,8 g.

Questo 24: ESAF - Qui (MIN)/MIN/Produtos Perigosos/2012 O fluoreto de clcio (CaF2) apresenta risco quando reage com cido sulfrico concentrado formando cido fluordrico, que provoca corroso de frascos de vidro. Indique a opo que mostra a solubilidade do CaF2 , em mol/L, em uma soluo de fluoreto de sdio (NaF) com concentrao 0,010 mol/L. Dado: Kps (CaF2) = 3,9 x 10-11 a) 2,1 x 10-4 b) 4,4 x 10-6 c) 3,9 x 10-7 d) 2,1 x 10-8 e) 3,9 x 10-9

Questo 25: ESAF - Qui (MIN)/MIN/Produtos Perigosos/2012 Qual o valor do pH da soluo resultante da mistura de 20 mL de cido actico (CH3COOH) 0,20 mol/L com 20 mL de hidrxido de sdio (NaOH) 0,1 mol/L? Dados:nKa= 2,0 x 10-5; pKa= 4,7

a) 4,0 b) 4,4 c) 4,7 d) 5,0 e) 6,0


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Questo 26: FUNRIO - Qui (SUFRAMA)/SUFRAMA/2008 Os gases NH3, O2, NO e H2O so colocados em um reator, que fechado em seguida. O equilbrio atingido na reao abaixo. O que a introduo de uma quantidade de He no reator ir provocar?

a) Provocar o aumento de amnia e de oxignio. b) Aumentar as concentraes de xido nitroso e de gua. c) No ir alterar o equilbrio. d) Diminuir as concentraes de xido nitroso e de gua. e) Diminuir as concentraes de amnia e de oxignio.

Questo 27: CETRO - TRVS (ANVISA)/ANVISA/rea 1/2013 Leia o texto e observe a figura abaixo, para responder questo. O cido acetilsaliclico, medicamento mais consumido no mundo, um frmaco do grupo dos anti-inflamatrios no esteroides (AINE), utilizado como anti-inflamatrio, antipirtico e analgsico. A figura abaixo mostra a reao da sntese do cido acetilsaliclico.

A respeito dos compostos I, II, III e IV, correto afirmar que a) os tomos de carbono dos compostos I, II, III e IV apresentam hibridizao sp3. b) o composto I um derivado fenlico. c) o composto III um cido dicarboxlico. d) o composto III apresenta grupamento cetnico. e) os compostos I, II, III e IV possuem heterotomo na molcula.

Questo 28: A massa molar do composto I, em g/mol : (Massas atmicas, em u.m.a.: C = 12; O = 16; H = 1) a) 122. b) 128. c) 134. d) 138. e) 140.

Questo 29: CETRO - Ana Mun (Manaus)/Pref Manaus/Ambiental/Qumico/2012 A Fenolftalena um composto orgnico usado como indicador cido-base. O composto incolor em soluo cida e rseo em soluo bsica. A fenolftalena foi muito usada como princpio ativo de muitos laxantes, porm, por ser suspeita de possuir potencial carcinognico, foi substituda por outras substncias. Suas principais caractersticas so:


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I. em soluo de NaOH (meio bsico), apresenta colorao avermelhada.

II. em presena de vinagre que contm cido actico (meio cido) permanecer incolor.

III. em gua, insolvel e, em etanol, solvel.

correto o que est contido em a) I, apenas. b) III, apenas. c) I e II, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III.

Questo 30: FGV - Ana Amb (INEA)/INEA/Qumico/2013 Uma soluo padro de tiocianato de potssio 0,10 mol.L1 foi utilizada para determinar a quantidade de ons prata em 100 mL de uma amostra preparada isenta de mercrio, paldio e sais de metais coloridos. Foram tituladas com agitao alquotas de 25 mL da amostra utilizando a soluo padro. Cada titulao utilizou 21,5 mL do padro. Massa molar: Ag = 107,87g.mol1 De acordo com os dados, a quantidade (em gramas) de prata presente nos 100 mL , aproximadamente, de: a) 0,47. b) 0,93. c) 1,86. d) 2,79. e) 3,72.

Questo 31: CESGRANRIO - Assis Tec (INEA)/INEA/Tcnico em Laboratrio/2008 Um tampo contendo, entre outros sais, MgCl2 a 10mmol.L-1 deve ser preparado por um tcnico, no volume final de 1L. A partir de uma soluo estoque de 1 mol.L-1 de MgCl2, o tcnico dever adicionar soluo final: a) 10mL b) 20mL c) 30mL d) 50mL e) 100mL Questo 32: CESGRANRIO - Ana Amb (INEA)/INEA/Qumico/2008 Qual o pH estimado de uma soluo aquosa preparada com 0,1mol/L de cido actico e 0,2mol/L de acetato de sdio? KHAc = 2 x 10-5 a) 0,2 b) 2 c) 4 d) 5 e) 6


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GABARITO

1 B 11 C 21 C 31 A

2 B 12 E 22 A 32 D

3 C 13 E 23 C

4 C 14 C 24 C

5 E 15 E 25 C

6 C 16 E 26 C

7 C 17 E 27 B

8 C 18 E 28 D

9 E 19 E 29 E

10 E 20 E 30 B

lista 04_2015.1

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