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Universidade Estadual Vale do Acaraú – UVA Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia Curso: Química (Licenciatura e Bacharelado) Disciplina: Princípio de Análise Qualitativa 2a Lista de exercícios – Concentração de substâncias em solução 1 - Complete a tabela sobre ácidos e bases concentrados comerciais: Ácidos e Bases Ácido acético glacial Ácido clorídrico Ácido Nítrico Ácido Perclórico Ácido Sulfúrico Ácido Fosfórico Hidróxido de amônio
% em peso 99,5 38 70 60 96 85 28(NH3)
Densidade g/cm3 1,05 1,19 1,42 1,54 1,84 1,69 0,90
Conc. g/L
Conc. mol L-1
2 - Calcule o volume (ácido ou base) concentrado comercial necessário para preparar as soluções abaixo, baseando-se nos dados de densidade e % empeso do quadro acima: a) Um litro de ácido clorídrico de concentração 3,65 g/L, R: 8,06 mL; b) 200 mL de ácido sulfúrico de concentração 1,0 mol L-1, R: 11,1 mL ; c) 500 g de solução de ácido perclórico 0,5 mol L-1, R: 54,38 mL d) 0,1 litro de solução de hidróxido de amônio cujo título (% em peso de NH3) é 14% e cuja densidade é 0,94 g/cm3. R: 52,2 mL 3 – Calcule o volume de ácido sulfúrico concentrado (d= 1,84 g/cm3), contendo 98% de H2SO4em peso, que contém 40 g de H2SO4 puro. R – 22,2 cm3 de solução 4 – Calcule (a) a concentração molar e (b) a molalidade de ácido sulfúricode densidade 1,198 g/cm3, contendo 27,0% de H2SO4 em peso. R - a) 3,29 mol L -1, b) 3,76 mol /kg 5 – A molalidade de uma solução de álcool etílico , C2H 5OH em água é 1,54 mol/kg. Quantos gramas de álcool são dissolvidos em 2,5 kg de água? R – 177 g de álcool 6 – Calcule a concentração molar de uma solução de NaBr que tem densidade de 1,167 g/cm3 e uma molalidade de 2,28 mol/kg. R – 2,16 mol/L 7 – Quantos centímetros cúbicos de Pb(NO3)2 2,00 mol/L contém 600 mg de Pb2+? R – 1,45 cm3 8 – Gás amônia é passadoem água, levando a formação de uma solução com densidade de 0,93 g/cm3 e contendo 18,6% de NH3 em peso. Qual é a massa de NH3 por centímetro cúbico de solução? R – 173 mg NH3/cm3 9 – Quanto de CaCl2.6H2O e água devem ser pesados para fazer 100 g de uma solução que é 5,0% em CaCl2?R – 9,9 g de CaCl2.6H2O e 90,1 g de H2O. 10 –Quantos gramas de CaCl2 devem ser adicionados a 300 mL de água para preparar uma solução 2,46 molal? R – 82 g 11 – Uma soluçãocontém 116 de acetona (CH3COCH3), 138 g de álcool etílico (C2H5OH) e 126 g de água. Determine a fração molar de cada um deles. R – x(acetona) = 0,167, x(álcool) = 0,250, x(água) = 0,583 12 – Qual é a fração molar do soluto em uma solução aquosa 1,00 molal? R – 0,0177
13 – Uma solução contém 10,0 g de ácido acético, CH3COOH, em 125 g de água . Qual é a concentração da solução expressa como (a) fraçãomolar de ácido acético e de água, b) molalidade? R – a) x(ácido) = 0,024, x(água) = 0,976; b) 1,33 mol/kg 14 – Uma solução de sacarose foi preparada dissolvendo-se 13,5 g de C12H22O11 em uma quantidade suficiente de água para completar 100 cm3 da solução, sendo que esta solução apresentou uma densidade de 1,050 g/cm3. Calcule a concentração molar e a molalidade da solução. R – 0,395 mol/dm3, 0,431 mol/kg 15 - Calcular a molaridade da solução resultante da mistura de 50,0 mL de solução 2,30 mol L-1 de NaCl com 80,0 mL de solução 1,40 mol L-1 de NaCl. R: 1,74 mol L-1 16 – Tomam-se 20 mL de uma solução contendo sódio (solução A) e diluem-se a 500 mL, obtendo-se uma solução diluída (solução B). Tomam-se agora 5mL da solução B e dilui-se a 100 mL, obtendo-se uma solução C. Sabendo-se que a concentração da solução C é de 12 µg mL-1, calcule a concentração da solução A. R: 6000 µg mL-1 17 - Qual a concentração em ppm (m/v) de sódio em uma solução contendo 2,500 mg de sódio em 500,00 mL de solução? R: 5,00 ppm 18 – Calcule as seguintes concentrações para 250 ml de solução que contenha 0,250 g de cloreto de magnésio dihidratado (MgCl2. 2H2O). a) % (m/v), R: a) 0,1%;b) ppm (m/v), R: 1000 ppm; c) molaridade, R: 7,6 x10-3 M 19 – Uma água é considera dura se contém 100 ppm (m/v) de carbonato de cálcio. a) Qual a molaridade da solução? R : 1 x 10-3 M; b) Quantos miligramas de cálcio e quantos miligramas de carbonato estão em 0,5 L de uma solução de carbonato de cálcio 100 ppm? R : 50 mg Ca2=; 50 mg CO3220 – Uma embalagem de ácido sulfúrico (H2SO4) “Analar” apresenta no rótulo as seguintes indicações: d = 1,84 g/mL; % (m/m) = 98%. Limites máximos de imprurezas: Converta as diferentes porcentagens de impurezas em ppm. Material não volátil0,002% R: 20 ppm Zinco (Zn) 0,00005% R: 0,5 ppm Cloreto (Cl) 0,00002% R: 0,2 ppm Ferro (Fe) 0,0001% R: 1ppm Nitrato (NO 3) 0,0002% R: 2ppm 21– Uma embalagem de ácido clorídrico (HCl) “Spectrosol” apresenta no rótulo as seguintes indicações: d = 1,19 g /mL e %(m/m) = 37%;.Limites máximos de impurezas. Converta as diferentes impurezas expressas em ppm em porcentagens. Cádmio (Cd) Cobre (Cu) Ferro (Fe)
0,01 ppmR: 0,000001% 0,02 ppmR: 0,000002% 0,1 ppmR: 0,00001%
Cobalto (Co) Sódio (Na)
0,02 ppmR: 0,000002% 1 ppmR: 0,0001%
22 -Transforme as concentrações em ppm das soluções para concentração molar a) 1ppm AgNO3 , R: 5,889 x 10-6 mol L-1; b) 10 ppm Al2(SO4)3 , R: 2,87 x 10-5 mol L-1; c) 25 ppmNaCl, R: 4,27 x 10-4 mol L-1 23– Transforme a concentração molar das soluções para a concentração em ppm. a) 2,5 x 10-4 mol L-1CaCl2 , R: 27,75 ppm; b) 1,7 x 10-3 mol L-1 KCN, R: 110,5 ppm; c) 2,5 x 10-5 mol L-1 HNO3R: 1,575 ppm
24 - 20 mililitros de uma solução cuja concentração é 800 mg L-1 de CaCl2 são transferidos para um balão volumétrico de 250,0 mL, completando-se o volume. Qual a concentração de íons cálcio e cloreto na solução diluída em mg L-1? R: [Ca2+] = 23 mg L-1; [Cl-] = 40,9 mg L-1 25 – Calcular a quantidade de fosfato de prata que pode ser precipitado de 300,0 mL de uma solução contendo 100 mg de Ag+ por mL. A equação para a reação é a seguinte: 3Ag+ + PO43-→ Ag3PO4↓R: 38,8 g Ag3PO4 26 - O sulfato de amônio, sob condições alcalinas libera NH3, conforme indica a reação: (NH4)2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2NH3 + H2O Quantos miligramas de amônia podem ser obtidos de 175 mg de sulfato de amônio? R: 45,08 mg 27 – Em um balão volumétrico de 1000 mL, juntaram-se 250 mL de uma solução 2 mol L-1 de ácido sulfúrico com 300 mL de uma solução 1 mol L-1 do mesmo ácido, tendo sido completado o volume até 1000 mL com água destilada. Com base nessas informações, determine a concentração da solução resultante. R:0,8 mol L-1 28 –Calcule o volume de H2SO4concentrado (densidade 1,835 g/cm3, 93,2% de H2SO4 em peso) necessário para preparar 500 cm3 de ácido 1,5 mol/L .R – 43,0 cm3 29– Uma amostra de NaOH impura e pesando 1,0 g é dissolvido em água destilada e ao ser titulada com HCl 0,5 mol L-1 gastou-se 40,0 mL desta solução. Qual a pureza da amostra analisada? R: 80% 30 – 1,0 g de soda comercial édissolvida em água destilada e o volume diluído a 500,0 mL em balão volumétrico. Desta solução retira-se uma alíquota de 25,0 mL, que exige 7,75 mL de ácido clorídrico 0,1 mol L-1 para a neutralização. Calcular a porcentagem de NaOH existente no produto comercial. R: 62,0% 31 – 100 mL de vinagre são diluídos a 250,0 mL com água destilada. Desta solução retira-se uma alíquota de 25,0 mL e titula-se com NaOH 0,1 mol L-1, gastando-se 65,5 mL para a completa neutralização. Sabendo-se que a densidade do vinagre original é 1,016 g/mL, qual a porcentagem deem peso de ácido acético no vinagre. R: 3,86% 32 – 252 mg de uma amostra de NaCl necessitaram de 42,4 mL de uma solução de AgNO3 0,1 mol L-1 para a precipitação completa do íon cloreto (Cl-) sob a forma de AgCl, usando-se K2CrO4 como indicador. Calcular a porcentagem de NaCl na amostra analisada. R: 98,4% 33 – 11.85 mL de uma solução de cloreto de cálcio, exigem 7,56 mL de AgNO3 0,1 mol L-1 para sua completa precipitação. Qual a concentração molar da solução de cloreto de cálcio? R: 0,0320 mol L-1 34 – Uma solução de oxalato de sódio contém 4,020 g do sal em 500,0 mL de solução. Calcule a concentração molar de uma solução de KMnO4 da qual 48,0 mL oxidaram 50,0 mL da solução de oxalato. R: 0,025 mol L-1 35– Quando o cloreto férrico se combina com 40 mL de solução de hidróxido de sódio, de densidade igual a 1,18 g/cm3, contendo 15,81% em peso de NaOH forma-se um precipitado castanho. Qual a massa e o nome do precipitado obtido? R: 6,68g 36 – Se a solução de nitrato de chumbo for tratada por 60,0 mL de solução a 30% (m/v) de iodeto de potássio, que precipitado se obterá e qual será sua massa? R: 25 g
