QUESTOES_E_PROBLEMAS_analiticos

Prévia do material em texto

QUESTÕES E PROBLEMAS
9-1. Descreva ou defina brevemente e dê um
exemplo de:
*(a) um eletrólito fraco.
(b) um ácido de Brønsted-Lowry.
*(c) o ácido conjugado de uma base de
Brønsted-Lowry.
(d) neutralização, em termos do conceito
de Brønsted-Lowry.
*(e) um solvente anfiprótico.
(f) um zwitterion.
*(g) autoprotólise.
(h) um ácido forte.
*(i) o princípio Le Châtelier.
(j) o efeito do íon comum.
9-2. Descreva ou defina brevemente e dê um
exemplo de
*(a) um soluto anfiprótico.
(b) um solvente diferenciador.
*(c) um solvente nivelador.
(d) um efeito da ação das massas.
*9-3. Explique brevemente por que não há um
termo para a água ou para um sólido puro
em uma expressão da constante de equilíbrio,
embora um (ou ambos) apareçam na
equação líquida balanceada do equilíbrio.
9-4. Identifique o ácido do lado esquerdo e sua
base conjugada do lado direito nas seguintes
equações:
*(a) HOCl _ H2O 8 H3O_ _ OCl_
(b) HONH2 _ H2O 8 HONH3 _ _ OH_
*(c) NH4 _ _ H2O 8 NH3 _ H3O_
(d) 2HCO3
_8 H2CO3 _ CO3 2_
*(e) PO4 3_ _ H2PO4 _ 8 2HPO4
2_
*9-5. Identifique a base do lado esquerdo e seu
ácido conjugado do lado direito nas equações
do Problema 9-4.
9-6. Escreva as expressões para a autoprotólise
de:
*(a) H2O.
(b) CH3COOH.
*(c) CH3NH2.
(d) CH3OH.
9-7. Escreva as expressões das constantes de
equilíbrio e obtenha os valores numéricos
para cada constante para
*(a) a dissociação básica da etilamina,
C2H5 NH2.
(b) a dissociação ácida do cianeto de hidrogênio,
HCN.
*(c) a dissociação ácida do cloreto de piridina,
C5H5NHCl.
(d) a dissociação básica do NaCN.
*(e) a dissociação do H3AsO4 em H3O_ e
AsO4
3_.
(f ) a reação do CO3
2_ em água para formar
H2CO3 e OH_.
9-8. Gere a expressão do produto de solubilidade
para
*(a) CuI.
*(b) PbClF.
*(c) PbI2.
(d) BiI3.
(e) MgNH4PO4.
9-9. Expresse a constante do produto de solubilidade
para cada substância do Problema
9-8 em termos de sua solubilidade molar S.
9-10. Calcule a constante do produto de solubilidade
para cada uma das seguintes substâncias,
dadas as concentrações molares de
suas soluções saturadas:
(a) CuSeO3 (1,42 _ 10_4 mol L_1).
*(b) Pb(IO3)2 (4,3 _ 10_5 mol L_1).
(c) SrF2 (8,6 _ 10_4 mol L_1).
*(d) Th(OH)4 (3,3 _ 10_4 mol L_1).
9-11. Calcule a solubilidade dos solutos do
Problema 9-10 para soluções nas quais a
concentração do cátion é 0,050 mol L_1.
9-12. Calcule a solubilidade dos solutos do
Problema 9-10 para soluções nas quais a
concentração do ânion é 0,050 mol L_1.
*9-13. Que concentração de CrO4 2_ é necessária
para
(a) iniciar a precipitação do Ag2CrO4 a
partir de uma solução de Ag_ 3,41 _
10_2 mol L_1?
(b) diminuir a concentração de Ag_ em uma
solução para 2,00 _ 10_6 mol L_1?
9-14. Que concentração de hidróxido é necessária
para
(a) iniciar a precipitação do Al3_ a partir
de uma solução de Al2(SO4)3 2,50 _
10_2 mol L_1?
(b) diminuir a concentração de Al3_ em
uma solução para 2,00 _10_7 mol L_1?
*9-15. A constante do produto de solubilidade do
Ce(IO3)3 é 3,2 _ 10_10. Qual a concentração
de Ce3_ em uma solução preparada
pela mistura de 50,0 mL de Ce3_ 0,0250
mol L_1 com 50 mL de
(a) água?
(b) IO3
_ 0,040 mol L_1?
(c) IO3
_ 0,250 mol L_1?
(d) IO3
_ 0,150 mol L_1?
9-16. A constante do produto de solubilidade do
K2PdCl6 é 6,0 _ 10_6 (K2PdCl6 8 2K_ _
PdCl62_). Qual a concentração de K_ de uma
solução preparada pela mistura de 50,0 mL
de uma solução de KCl 0,200 mol L_1 com
(a) 0,0500 mol L_1 PdCl6 2_?
(b) 0,100 mol L_1 PdCl6 2_?
(c) 0,200 mol L_1 PdCl6 2_?
*9-17. Os produtos de solubilidade de uma série de
iodetos são
CuI Ksp _ 1 _ 10_12
AgI Ksp _ 8,3 _ 10_17
PbI2 Ksp _ 7,1 _ 10_9
BiI3 Ksp _ 8,1 _ 10_19
Liste esses quatro compostos em ordem
decrescente de sua solubilidade molar em
(a) água.
(b) NaI 0,10 mol L_1.
(c) solução 0,010 mol L_1 do cátion do
soluto.
9-18. Os produtos de solubilidade de uma série de
hidróxidos são
BiOOH Ksp _ 4,0 _ 10_10 _ [BiO_] [OH_]
Be(OH)2 Ksp _ 7,0 _ 10_22
Tm(OH)3 Ksp _ 3,0 _ 10_24
Hf(OH)4 Ksp _ 4,0 _ 10_26
Que hidróxido possui
(a) a menor solubilidade molar em H2O?
(b) a menor solubilidade em uma solução de
NaOH 0,10 mol L_1?
9-19. Calcule o pH da água a 0 C e 100 C.
9-20. Quais as concentrações molares do H3O_ e
do OH_ a 25 C em
*(a) HOCl 0,0300 mol L_1?
(b) ácido butanóico 0,0600 mol L_1?
*(c) etilamina 0,100 mol L_1?
(d) trimetilamina 0,200 mol L_1?
*(e) NaOCl 0,200 mol L_1?
(f) CH3CH2COONa 0,0860 mol L_1?
*(g) cloreto de hidroxilamina 0,250 mol L_1?
(h) cloreto de etanolamina 0,0250 mol L_1?
9-21. Qual a concentração de íons hidrônio a
25 C em
*(a) ácido cloroacético 0,100 mol L_1?
*(b) cloroacetato de sódio 0,100 mol L_1?
(c) metilamina 0,0100 mol L_1?
(d) cloreto de metilamina 0,0100 mol L_1?
*(e) cloreto de anilina 1,00 _ 10_3 mol L_1?
(f) HIO3 0,200 mol L_1?
9-22. O que é uma solução tampão e quais são
suas propriedades?
*9-23. Defina capacidade tamponante.
9-24. Qual solução tem capacidade tamponante
mais elevada: (a) uma mistura contendo
0,100 mol de NH3 e 0,200 mol de NH4Cl ou
(b) uma mistura contendo 0,0500 mol de
NH3 e 0,100 mol de NH4Cl?
*9-25. Considere as soluções preparadas pela
(a) dissolução de 8,00 mmol de NaOAc em
200 mL de HOAc 0,100 mol L_1.
(b) adição de 100 mL de NaOH 0,0500 mol
L_1 a 100 mL de HOAc 0,175 mol L_1.
(c) adição de 40,0 mL de HCl 0,1200 mol
L_1 a 160,0 mL de NaOAc 0,0420
mol L_1.
Em quais aspectos cada uma dessas soluções
se relaciona com as outras? Como
elas se diferem?
9-26. Consulte o Apêndice 3 e escolha um par
ácido-base adequado para preparar um tampão
com um pH igual a
*(a) 3,5. (b) 7,6. *(c) 9,3. (d) 5,1.
250 FUNDAMENTOS DE QUÍMICA ANALÍTICA – EDITORA THOMSON
*9-27. Qual massa de formiato de sódio precisa ser
adicionada a 400,0 mL de ácido fórmico
1,00 mol L_1 para produzir uma solução
tampão que tenha um pH de 3,50?
9-28. Que massa de glicolato de sódio deve ser
adicionada a 300,0 mL de ácido glicólico
1,00 mol L_1 para produzir uma solução
tampão que tenha um pH de 4,00?
*9-29. Que volume de HCl 0,200 mol L_1 precisa
ser adicionado a 250,0 mL de mandelato de
sódio para produzir uma solução tampão
que tenha um pH de 3,37?
9-30. Que volume de NaOH 2,00 mol L_1 precisa
ser adicionado a 300,0 mL de ácido glicólico
1,00 mol L_1 para produzir uma solução
tampão que tenha um pH de 4,00?
9-31. A seguinte afirmativa é verdadeira ou falsa,
ou ambas? Defina sua resposta com equações,
exemplos ou gráficos. “Um tampão
mantém o pH de uma solução constante.”
9-32. Problema Desafiador: Pode ser demonstrado8
que a capacidade tamponante é
b _ 2,303
em que cT é a concentração analítica molar
do tampão.
(a) Mostre que
b _ 2,303 ([OH_] _ [H3O_] _ cTa0a1)
(b) Use a equação em (a) para explicar a
forma da Figura 9-6.
(c) Obtenha a primeira derivada da equação
apresentada no início do problema e
mostre que a capacidade tamponante é
máxima quando a0 _ a1 _ 0,5.
(d) Descreva as condições sob as quais essas
relações se aplicam.
a Kw
[H3O_]
_ [H3O_] _
cTKa[H3O_]
(Ka _ [H3O_])