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Universidade Federal de São Paulo – UNIFESP Campus Diadema Profa. Aline Soriano Lopes Lista 6 Equilíbrio de precipitação e Volumetria de precipitação 1) Determine o KPS para as seguintes substâncias pouco solúveis: a) AgBr 8,8 mol/L; (R=(R=(R=(R=7,7x107,7x107,7x107,7x10----13131313)))) b) PbCrO4 1,3x10-7 mol/L; (R=(R=(R=(R=1,7x101,7x101,7x101,7x10----14141414)))) c) Ba(OH)2 0,11 mol/L; (R=5,3x10(R=5,3x10(R=5,3x10(R=5,3x10----3333)))) d) MgF2 1,2x10-3 mol/L. (R=6,9x10(R=6,9x10(R=6,9x10(R=6,9x10----9999)))) 2) A molaridade de CrO42- em uma solução saturada de Tl2CrO4 é 6,3x10-5 mol/L. Qual o KPS do Tl2CrO4? (R=1,0x10(R=1,0x10(R=1,0x10(R=1,0x10----12121212)))) 3) Calcule a solubilidade molar de: a) Ag2S; (R=1,2x10(R=1,2x10(R=1,2x10(R=1,2x10----17171717 mol/L)mol/L)mol/L)mol/L) b) CuS; (R=1,1x10(R=1,1x10(R=1,1x10(R=1,1x10----18181818 mol/L)mol/L)mol/L)mol/L) c) CaCO3. (R=(R=(R=(R=9,3x109,3x109,3x109,3x10----5555 mol/L)mol/L)mol/L)mol/L) 4) Calcule a solubilidade molar do hidróxido de ferro(II) em FeCl2(aq) 1,0x10-4 mol/L. (R=6,3x10(R=6,3x10(R=6,3x10(R=6,3x10----6 6 6 6 mol/Lmol/Lmol/Lmol/L)))) 5) Qual a solubilidade molar aproximada de brometo de prata em CaBr2(aq) 0,10 mol/L? ((((R=3,8x10R=3,8x10R=3,8x10R=3,8x10----12121212 mol/Lmol/Lmol/Lmol/L)))) 6) Considerando a concentração de 0,0010 mol/L dos íons magnésio, cálcio e níquel(II) em solução aquosa, (a) qual é a ordem de precipitação quando uma solução de KOH é adicionada? (b) Determine o pH em que cada sal precipita. (R=(R=(R=(R=(a)(a)(a)(a)Ni(OH)Ni(OH)Ni(OH)Ni(OH)2222, Mg(OH), Mg(OH), Mg(OH), Mg(OH)2222, Ca(OH), Ca(OH), Ca(OH), Ca(OH)2222;;;; (b) Ni(OH)(b) Ni(OH)(b) Ni(OH)(b) Ni(OH)2 2 2 2 precipita em torno de pH=7precipita em torno de pH=7precipita em torno de pH=7precipita em torno de pH=7, Mg(OH), Mg(OH), Mg(OH), Mg(OH)2222 em trono de pH=10 e Ca(OH)em trono de pH=10 e Ca(OH)em trono de pH=10 e Ca(OH)em trono de pH=10 e Ca(OH)2 2 2 2 em torno de pH=13em torno de pH=13em torno de pH=13em torno de pH=13)))) 7) Desejamos separar íons magnésio de íons bário através de precipitação seletiva. Qual ânion, fluoreto ou carbonato seria a melhor escolha para obtermos esta precipitação? Por quê? 8) No processo de separação de íons Pb2+ de íons Cu2+ como iodatos pouco solúveis, qual a concentração de Pb2+ quando Cu2+ começa a precipitar, considerando a solução inicial contendo Pb(NO3)(aq) 0,0010 mol/L e Cu(NO3)2(aq) 0,0010 mol/L? (R=1,8x10(R=1,8x10(R=1,8x10(R=1,8x10----9999 mol/L)mol/L)mol/L)mol/L) 9) Considerando os dois equilíbrios: CaF2(s) = Ca2+(aq) + 2F-(aq) KPS = 4,0x10-11 F-(aq) + H2O(l) = HF(aq) + OH-(aq) Kb(F-) = 2,9x10-11 a) Escreva a equação química para o equilíbrio total e determine a constante de equilíbrio correspondente; (R=(R=(R=(R=3,4x103,4x103,4x103,4x10----32323232)))) b) Determine a solubilidade do CaF2 a pH=7,0. (R=(R=(R=(R=2,2x102,2x102,2x102,2x10----4444 mol/L)mol/L)mol/L)mol/L) c) Determine a solubilidade do CaF2 a pH=3,0. (R=(R=(R=(R=4x104x104x104x10----4444 mol/Lmol/Lmol/Lmol/L)))) 10) Calcule a solubilidade do brometo de prata em uma solução de KCN(aq) 0,10 mol/L. (R=2,1x10(R=2,1x10(R=2,1x10(R=2,1x10----3333 mol/L)mol/L)mol/L)mol/L) 11) Ag2S, KPS = 6,3x10-50, e Sb2S3, KPS = 5,0x10-51, possuem valores de KPS muito próximos. Compare a solubilidade destes dois compostos em (a) água pura e (b) 1,0 mol/L de HCl. (c) A partir dos resultados, proponha um processo para separar os dois cátions. 12) Calcule a concentração do íon NH4+ (oriundo do NH4Cl) necessária para evitar a precipitação de Mg(OH)2 de 1L de solução que contém 0,010 mol de Mg2+. A constante de ionização da amônia é 1,75x10-5. O KPS do Mg(OH)2 é 7,1x10-12. 13) Qual composto é mais solúvel em soluções ácidas: CaCO3, CaC2O4 ou CaSO4? Baseie a sua resposta sobre a magnitude da constante de equilíbrio para a reação de formação de ácido diprótico não-dissociado. (R=(R=(R=(R= CaCOCaCOCaCOCaCO3333, , , , KKKK====2,2x102,2x102,2x102,2x105555)))) 14) Sulfetos de ferro(II), cobalto(II) e níquel(II) podem ser separados por dissolução com uma solução de HCl? Em caso afirmativo, determine a [HCl] necessária para dissolver o primeiro sulfeto enquanto os outros são mantidos insolúveis e a [HCl] necessária para dissolver o segundo sulfeto enquanto o último é mantido insolúvel. Considere a concentração dos metais superior ou igual a 0,1 mol/L como indicador de solubilidade; e a concentração de 0,001 mol/L ou menor como indicador de insolubilidade. KPS FeS = 6,3x10-18; KPS CoS = 4,0x10-21; KPS NiS = 3,2x10-19; H2S Ka1 = 1,1x10-7 e Ka2 = 1,0x10-14. (R=(R=(R=(R=Não Não Não Não podemos separar CoS e Ni; porém, podemos separar CoS e Ni; porém, podemos separar CoS e Ni; porém, podemos separar CoS e Ni; porém, podemos deixar FeS insolúvelpodemos deixar FeS insolúvelpodemos deixar FeS insolúvelpodemos deixar FeS insolúvel).).).). 15) Sulfetos de cobre(II) e cádmio podem ser separados por precipitação fracionada? Sulfetos de manganês(II) e níquel(II) podem ser separados por precipitação fracionada? Assuma que cada cátion está presente à uma concentração inicial de 0,10 mol/L, a concentração de H3O+ é mantida com um sistema tampão e a solução é saturada com H2S. KPS CdS = 8,0x10-27; KPS CuS = 6,3x10-36; KPS MnS = 2,5x10-13; KPS NiS = 3,2x10-19, H2S Ka1 = 1,1x10-7 e Ka2 = 1,0x10-14. ((((R=R=R=R= CCCCdS e CuS e MnS e NiS podS e CuS e MnS e NiS podS e CuS e MnS e NiS podS e CuS e MnS e NiS podem ser separadosdem ser separadosdem ser separadosdem ser separados) ) ) ) 16) Em que se baseia a volumetria de precipitação? 17) Comente sobre as titulações de Fajans, Volhard e Mohr. Demonstre as reações químicas presentes em cada método. 18) Em que o método de Fajans é superior ao método Volhard considerando-se a titulação de íons cloreto? 19) Descreva o funcionamento dos indicadores de adsorção. 20) Por que no método de Volhard o procedimento tem que ser realizado em meio ácido. Justifique. 21) Quais as vantagens e desvantagens da volumetria de precipitação? 22) Determinou-se o teor em cloreto numa solução salina pelo método de Volhard. Uma alíquota de 10,00 mL de amostra foi tratada com 15,00 mL de uma solução padrão de AgNO3 0,1182 mol/L. O excesso de prata foi titulado com uma solução padrão de KSCN 0,1010 mol/L, sendo necessário 2,38 mL para atingir o ponto de equivalência de [FeSCN]2+. Calcule a concentração de cloreto na solução salina. ((((RRRR = 0,153 mol= 0,153 mol= 0,153 mol= 0,153 mol////L)L)L)L) 23) Calcule a concentração de íons prata e o valor de pAg+ no ponto final da titulação de 50,00 mL de íons cloreto 0,1000 mol/L com íons prata na concentração de 0,1000 mol/L, na presença de 1,000 mL de K2CrO4 0,1000 mol/L. (Dado: Kps Ag2CrO4 = 1,2x10-12; Kps AgCl = 1,0x10-10). (R = pAg(R = pAg(R = pAg(R = pAg++++ = 4,46)= 4,46)= 4,46)= 4,46) 24) Para calcular a porcentagem de prata numa liga, uma amostra de 0,2025g foi pesada e dissolvida adequadamente. A amostra em solução foi transferida para um erlemmeyer e titulada com uma solução padrão de KSCN 0,1000 mol/L. Foram gastos 15,25 mL deste padrão para atingir o ponto final da titulação. Qual a porcentagem de prata na amostra? (R = 81,(R = 81,(R = 81,(R = 81,23232323%)%)%)%) 25) Suponha que 50,00 mL de uma solução 0,08000 mol/L de KSCN são titulados com uma solução de Cu+ a 0,04000 mol/L. O Kps do CuSCN é 4,8x10-15. Para cada um dos volumes de titulante a seguir, calcule o pCu+: 50,00 mL, 100,00 mL e 110,00 mL. 26) Calcular o valor de pAg+ na titulação de 25,00 mL de uma solução de cloreto de sódio 0,1000 mol/L com uma solução equimolar de nitrato de prata. a) antes do ponto de equivalência (10,00 mL), b) no ponto de equivalência e c) após o ponto de equivalência (30,00 mL). 27) Considerando-se uma mistura em solução dos íons Mg2+ e Fe3+e se deseja separá-los precipitando-se um deles na forma de hidróxido. Quais as condições para que haja a precipitação do hidróxido de um dos cátions, enquanto o outro permanece em solução? 28) Uma amostra com 0,4000 g de Na2SO4 de pureza igual a 96,4 % requereu 41,25 mL de uma solução de cloreto de bário como titulante. Calcule a concentração em mol/L do BaCl2. (R (R (R (R = 0,0658 mol/L)= 0,0658 mol/L)= 0,0658 mol/L)= 0,0658 mol/L) 29) Considerando a titulação de 50,00 mL de uma solução com 0,0500 mol/L de I- e 0,0800 mol/L de Cl- com 0,1000 mol/L de AgNO3, responda o que se pede: A) Estime os valores de pAg+ para os seguintes volumes de AgNO3: 10,00 mL; 25,00 mL; 30,00 mL e 65,00 mL. B) Quanto resta de íons I- em solução no início da precipitação de Cl-? (Kps(AgCl)=1,8x10-10 e Kps(AgI)= 8,3x10- 17). 30) Quantos mililitros de uma solução de KI 0,100 mol/L são necessários para reagir com 40,0 mL de uma solução de Hg2(NO3)2 0,0400 mol/L, se a reação é (R = 32,0 mL)(R = 32,0 mL)(R = 32,0 mL)(R = 32,0 mL): Hg22+ + 2I- Hg2I2(s) 31) Um volume de 25,00 mL de uma solução de Na2C2O4 0,0311 mol/L foram titulados com uma solução de La(ClO4)3 0,0257 mol/L precipitando oxalato de lantânio. A) Que volume de La(ClO4)3 é necessário para atingir o ponto de equivalência? B) Determine o pLa3+ quando forem adicionados 10,00 mL de La(ClO4)3. C) Determine o pLa3+ no ponto de equivalência. D) Determine o pLa3+ quando forem adicionados 25,00 mL de La(ClO4)3. [R = a) 20,17 mL; b) 9,57; [R = a) 20,17 mL; b) 9,57; [R = a) 20,17 mL; b) 9,57; [R = a) 20,17 mL; b) 9,57; c) 5,11 e d) 2,61]c) 5,11 e d) 2,61]c) 5,11 e d) 2,61]c) 5,11 e d) 2,61]. 32) O formaldeído em 5,00 g de uma amostra de um desinfetante de sementes foi destilado por arraste com vapor, e o destilado aquoso foi coletado em um balão volumétrico de 500,0 mL. Após a diluição, uma alíquota de 25,0 mL foi tratada com 30,0 mL de solução de KCN 0,121 mol/L para converter o formaldeído em cianohidrino de potássio: K+ + CH2O + CN- KOCH2CN O excesso de KCN foi então removido pela adição de 40,0 mL de AgNO3 0,100 mol/L: 2CN- + Ag+ Ag2(CN)2(s) O excesso de Ag+ no filtrado e nas lavagens requereu uma titulação com 16,1 mL de NH4SCN 0,134 mol/L. Calcular a porcentagem de CH2O na amostra. (R = 21,5 %)(R = 21,5 %)(R = 21,5 %)(R = 21,5 %) 31313131) ) ) ) Qual seria a massa de NaCl necessária para que o ponto estequiométrico fosse em 35,00 mL empregando uma solução de AgNO3 0,0500 mol/L como titulante? (R = 0,102 g)(R = 0,102 g)(R = 0,102 g)(R = 0,102 g) 32323232)))) O arsênio em 1,010 g de amostra de pesticida foi convertido a H3AsO4 por tratamento adequado. O ácido foi, então, neutralizado, e exatamente 40,00 mL de AgNO3 0,06222 mol/L foram adicionados para precipitar quantitativamente o arsênio como Ag3AsO4. O excesso de Ag+ no filtrado e nas lavagens do precipitado foi titulado com 10,76 mL de KSCN 0,1000 mol/L; a reação foi: Ag+ + SCN- AgSCN(s) Calcular a porcentagem de As2O3 na amostra. (R = 4,61 %)(R = 4,61 %)(R = 4,61 %)(R = 4,61 %) 33333333) ) ) ) Uma massa de 1,998 g de amostra contendo Cl- e ClO4- foi dissolvido em água o suficiente para preparar 250,0 mL de solução. Uma alíquota de 50,00 mL requereu 13,97 mL de AgNO3 0,08551 mol/L para titular o Cl-. Uma segunda alíquota de 50,00 mL foi tratada com V2(SO4)3 para reduzir o ClO4- a Cl-: ClO4- + 4 V2(SO4)3 + 4 H2O Cl- + 12 SO42- + 8 VO2+ + 8 H+ A titulação da amostra reduzida requereu 40,12 mL da solução de AgNO3. Calcular a porcentagem de Cl- e ClO4- na amostra. (R = 10,60 %: Cl(R = 10,60 %: Cl(R = 10,60 %: Cl(R = 10,60 %: Cl----; 55,65 %: ClO; 55,65 %: ClO; 55,65 %: ClO; 55,65 %: ClO4444----))))