EXERCICIOS QUANTI

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QFL0230 - 2013
LISTA DE EXERCÍCIOS - QUANTI
AFERIÇÃO
Uma alíquota de 40,00 mL foi retirada de um “líquido” a 5oC. Qual o volume dessa amostra a 20oC?
Exatamente 24,976 g de água correspondem em massa ao volume nominal, a 25oC, de 25 mL de uma pipeta. Tendo pesos de aço na balança e usando os devidos fatores de correção, qual o volume exato da pipeta a 25 e 20oC? daço = 7,88 g/cm3
Pesos de aço foram usados para determinar a massa de uma amostra de benzeno (d=0,878 g/cm3). Corrigir essa pesagem considerando o efeito do empuxo: mrec. vazio = 10,9873 g;
mrec + am = 12,4137 g; dar = 0,0012 g/cm3
Um estudante preparou uma solução aquosa, padrão primário, a 18oC, em balão volumétrico de exatamente 1,000 litro. A molaridade calculada foi 0,2011 M. No momento de utilizar esta solução, a temperatura era de 25oC. Qual a nova molaridade? Considere que tanto a solução, como a água destilada sofrem idêntica expansão e que a dilatação do vidro é desprezível.
densidade da água a 18oC = 0,99862; a 25oC = 0,99708
ESTATÍSTICA
Quais os tipos de erro encontrados em dados experimentais. Cite dois tipos de erro sistemático, com exemplos.
Imaginando que o conjunto de resultados analíticos repetitivos abaixo está livre de erros sistemáticos, obtenha a melhor estimativa do resultado correto e seu respectivo desvio padrão, com a aplicação do teste Q, sabendo que Q é 0,94; 0,76 e 0,64, respectivamente, para 3, 4 e 5 resultados (90% confiança).
Concentração em g/L: 22,71; 22,69; 22,71; 22,79; 22,72.
Determinações repetidas de certo constituinte numa mesma amostra homogênea por um método analítico A forneceram is seguintes resultados: 14,12; 14,11; 14,19; 14,18; 14,15; 14,18 g/L. Pergunta-se:
a) Qual o desvio padrão absoluto e relativo destas determinações e o que significam.
b) Se um método B fornece um resultado médio de 13,96 g/L, com um desvio padrão relativo de 0,10%, o que se pode concluir sobre a precisão e a exatidão dos métodos A e B, sabendo-se que o valor verdadeiro é 14,000 g/L.
Uma amostra padrão com uma concentração verdadeira de 30,00 g/L foi analisada por três métodos analíticos diferentes, cada uma deles aplicado em quintuplicata. Os resultados obtidos foram:
A: 29,1; 28,9; 29,3; 29,5; 28,6 g/L
B: 29,7; 30,2; 30,3; 29,8; 30,1 g/L
C: 30,5; 28,9; 27,5; 32,1; 31,1 g/L
Extrair o máximo de informações destes dados, calculando a média, mediana, desvio padrão absoluto e relativo, coeficiente de variação e erro absoluto, e ordenar os métodos em ordem decrescente de preferência.
ÁCIDO-BASE
Calcule o pH de cada uma das seguintes soluções:
a) benzoato de sódio 0,2 M b) NaHSO3 0,1 M c) Na2SO3 0,1 M
d) Na2HPO4 0,1 M e) NaH2PO4 0,1 M f) Na3PO4 0,1 M
g) ácido bórico 0,1 M (H3BO3 ou HBO2)
A 50,0 mL de solução de ácido acético 0,20 M foram adicionados 50,0 mL de solução de NaOH 0,10 M. Qual o pH da solução final?
Quantos mililitros de acetato de sódio 0,10 M é preciso adicionar a 10 mL de ácido acético 0,10 M para ter um tampão de pH 5,00?
Que volume de NaOH 0,350 M deve ser adicionado a 300 mL de NaHCO3 0,250 M, para que se obtenha um tampão de pH = 10?
Qual o pH de uma solução contendo 3,0 g de NaH2PO4 em 100 mL? Que massa de Na2HPO4 deve ser adicionada para a solução se tornar neutra?
Uma solução de HCl 0,1 M é titulada com NaOH 0,1 M até o ponto final em pH-4,0. Calcule o erro da titulação.
Em qual dos dois casos abaixo a determinação de HCl numa mistura de HCl e HA (ácido fraco) pode ser feita com maior precisão? Qual o indicador mais adequado?
a) KHA = 1x10-5 b) KHA = 1x10-8
Exatamente 1,0000 g de calcário foi tratado com 40,00 mL de solução de HCl 0,10000 M. Após fervura, o excesso de ácido foi neutralizado com solução de NaOH 0,1100 M em presença de vermelho de metila, tendo sido gastos 14,00 mL. Qual a porcentagem (massa/massa) de carbonato de cálcio existente na amostra?
Uma solução contém uma mistura de ácidos clorídrico e nítrico. Indicar os procedimentos que permitam determinar a cocnentração de cada um dos ácidos nesta solução, por volumetria ácido base e precipitação.
Tem-se solução de H3PO4 0,1 M que contém HCl em concentração 0,1 M. É possível a determinação de ambos por titulação com NaOH 0,10 M? Explique e sugira indicadores.
Uma amostra de 0,2678 g de ácido cítrico (H3C6H5O7, 3 prótons tituláveis) foi titulada com 38,31 mL de NaOH 0,1087 M. Qual é a pureza do ácido cítrico?
Uma amostra contendo NaOH e Na​2CO3 foi titulada com 26,2 mL de HCl 0,250 M, usando fenolftaleína como indicador. Um volume adicional (na mesma solução) de 15,2 mL de HCl 0,250 M foi gasto, usando como indicador alaranjado de metila. Quantos mg de NaOH e de Na2CO3 estão presentes na amostra?
Quais as concentrações e as frações de HBzO e BzO- numa solução cuja concentração analítica das espécies de ácido benzóico é 0,01 M, quando o pH é ajustado em 6? 
Exatamente 50,0 mL de solução 0,500 M de ácido 2,3-dinitrobenzóico foram titulados com solução de NaOH 0,0500 M. Após a adição de 25,0 mL de NaOH o pH medido resultou 2,20. Qual o valor do pKa do referido ácido?
Exatamente 0,8768 g de uma amostra contendo Na2CO3 e NaHCO3 são dissolvidos em 100 mL de água deionizada. Uma alíquota de 25,00 mL requer 29,18 mL de HCl 0,1010 M para titulação à viragem do verde de bromocresol. A seguir, 25,00 mL de solução de NaOH 0,09182 M são pipetados sobre uma segunda alíquota de 25,00 mL da amostra e 1 g de BaCl2.2H2O é adicionado para precipitar o carbonato. Por titulação de retorno para o excesso de base, até o ponto final com fenolftaleína, 11,85 mL de HCl 0,1010 M são necessários. Calcular o número de milimoles de bicarbonato e carbonato presentes na amostra original.
Uma alíquota de 10,00 mL de uma solução contendo éster etilacetato é pipetada num balão de fundo redondo contendo exatamente 50,00 mL de solução de KOH 0,2378 M. Um condensador de refluxo é adaptado e o frasco é aquecido por 30 minutos para que o éster seja completamente hidrolizado: CH3CH2OCOCH3 + OH-CH3CH2OH + CH3COO-
O hidróxido que não reagiu é então titulado, até a viragem da fenolftaleína, com 32,75 mL de HCl 0,3172 M.
a) Calcular o número de HCl milimoles do etilacetato nos 10,00 mL de amostra.
b) A viragem do indicador é favorável? Por quê?
Qual indicador deve ser utilizado para detectar os pontos de equivalência:
a) Ba(OH)2 0,0500 M com HCl 0,100
b) ácido propanóico 0,100 M com NaOH 0,0500 M
c) HCl 2 x 10-3 M com NaOH 2 x 10-3 M
d) H3PO4 0,0100 M com NaOH 0,100 M
DADOS:
	Constantes de equilíbrio:
Ácido acético 1,8x10-5
Ácido bórico (HBO2) 6,0x10-10
Ácido benzóico (C6H5COOH) 6,3x10-5
Ácido propanóico, pKa = 4,88
H2CO3 K1 = 4,6x10-7 K2 = 4,7x10-11
H2SO3 K1 = 1,7x10-2 K2 = 1,0x10-7
H3PO4 K1 = 7,5x10-3 K2 = 6,2x10-8 K3 = 4,8x10-13
	Indicadores ácido-base e intervalos de pH de viragem:
Alaranjado de metila: 3,1-4,4
Verde de bromocresol: 3,8-5,4
Vermelho de metila: 4,2-6,2
Azul de bromotimol: 6,0-7,6
Vermelho de fenol: 6,4-8,0
Azul de timol: 8,0-9,6
Fenolftalehna: 8,0-9,8
Timolftalehna: 9,3-10,3
Amarelo de alizarina: 10,1-12,0
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PRECIPITAÇÃO
Na titulação de 25,00 mL de uma solução de KCl gastaram-se 34,00 mL de AgNO3 0,1050 M. Pergunta-se: qual a massa de KCl contida em 250 mL da solução original?
Dados: K = 39,10 g/mol; Cl = 35,45 g/mol
Encontrar a porcentagem de prata em uma liga, se a solução formada por dissolução de 0,3000 g da liga em HNO3 gastam durante uma titulação, 23,80 mL de NH4SCN 0,1000 M.
Qual a massa de BaCl2 contida em 250 mL de solução uma vez que após a adição de 40,00 mL de AgNO3 0,1020 M à 25,00 mL da solução de BaCl2, o excesso de solução de AgNO3 consumiu 15,00 mL de NH4SCN 0,09800 M.
Calcule a curva de titulação de 25,00 mL de uma solução de AgNO3 0,1000 M com uma solução 0,1000 M de NH4SCN, mostrando qual o valor de pAg à 0,1% antes de alcançar o ponto estequiométrico, no pontoestequiométrico e 0,1% depois de passado o ponto experimento. Descreva resumidamente, o procedimento experimental que deveria ser seguido.
Dados: KsAgSCN = 1,1 x 10-12
Como a carga de partículas das AgCl varia quando uma solução de íons Cl- é titulada com solução de AgNO3? Como variam estas cargas quando a sequência de titulação é invertida? O que é ponto isoelétrico?
Explique em detalhes, quais as limitações do método de Mohr.
Quais os fatores que determinam a extensão da variação de pM durante a curva de titulação em um método de precipitação? Discuta detalhadamente a influência de cada um.
Calcular a solubilidade do CaF2 (K1 = 4x10-11) em:
a) Água b) Solução de CaCl2 0,01 M c) Solução de NaF 0,01 M
Exatamente 1,998 g de amostra contendo Cl- e ClO4- foram dissolvidos em água para posterior diluição a 250,0 mL. Uma alíquota de 50,00 mL requereu 13,97 mL de solução de AgNO3 0,08551 M para titular o cloreto. Uma outra alíquota (50,00 mL) foi tratada com V2(SO4)3 para reduzir o perclorato de acordo com a seguinte equação:
ClO4- + 8 V3+ + 4 H2OCl- + 8 VO2+ + 8 H+ + Cl-
A titulação desta segunda alíquota consumiu 40,12 mL da solução de AgNO3. Calcule a porcentagem de cloreto e perclorato na amostra.
COMPLEXAÇÃO
Um aluno realizou uma titulação de solução de Mg(NO3)2 0,0200 M (75,00 mL) com EDTA 0,0600 M. Calcular a concentração de todas as espécies em equilíbrio nas seguintes situações:
a) no ponto de equivalência
b) após adição de 0,002 mols de Cu(NO3)2(s) à solução resultante do item a
Kest(MgEDTA=) = 1010; Kest(CuEDTA=) = 1018.
Para a determinação de cálcio na presença de bário em uma amostra sólida efetuou-se o seguinte procedimento: 4,000 g da amostra sólida é dissolvida em água efetuando-se uma diluição a 250,0 mL num balão volumétrico; 25,00 mL dessa solução é transferida para um erlenmeyer, o pH é ajustado em 11, e adicionou-se gotas do indicador calcicromo. Essa solução é titulada com solução de CDTA 0,02018 M, até mudança da cor da solução de rosa para azul. O volume gasto foi 32,41 mL.
Explique o procedimento adotado com base nos valores das constantes de equilíbrios dos complexos. Escreva os equilíbrios químicos envolvidos.
Qual a porcentagem de cálcio na amostra sólida.
Como atua o indicador calcicromo? Equacione os equilíbrios envolvidos. Justifique com base nas constantes de equilíbrio. A que espécies em solução pode ser atribuída a cor rosa e a azul?
A análise poderia ser realizada empregando-se EDTA como titulante? Justifique. Qual é o melhor titulante, CDTA ou EDTA?
Dados:
KBaCDTA = 9,8x106	KCaCDTA = 3,2x1012
KBaEDTA = 6,3x107	KCaEDTA = 5,01x1010
KBaIn << KCaIn	KCaIn << KCaCDTA
P.A. Ca = 40,08	In = calcicromo
Qual a necessidade de utilizarmos uma solução tampão de pH = 10 na determinação complexométrica de Mg2+ com EDTA?
Explique o funcionamento do indicador (negro de Eriocromo T) na determinação complexométrica de Mg2+ com EDTA.
Quais os requisitos necessários para que um indicador possa ser utilizado em titulações complexométricas?
Quais as vantagens de se utilizar o EDTA como titulante para determinação de íons metálicos?
Por que é possível a determinação complexométrica simultânea de íons Fe3+ e Mg2+ com EDTA?
ÓXIDO-REDUÇÃO
Consultando uma tabela de potencial padrão de redução, comparar a força oxidante do MnO4- em meio ácido, fracamente ácido e básico. Escreva as semi-reações.
Por que MnO4- é instável na presença de Mn(II)?
O que é potencial normal de redução?
Consultando uma tabela de potencial normal de redução, equacionar as semi-reações e a reação global de óxido-redução na determinação da concentração de:
H2O2 empregando MnO4- em meio ácido.
NO2- empregando MnO4- em meio ácido.
Ce4+ empregando óxido de arsênio(III) (padrão primário) em meio ácido.
padronização de solução de iodo com óxido de arsênio(III) em meio ácido.
A 27,50 mL de KMnO4 0,02000 M foram adicionados KI em excesso e ácido. A seguir, a solução foi titulada com 27,70 mL de solução de tiossulfato de sódio. Qual é a molaridade da solução de tiossulfato? Escreva as reações envolvidas.
Calcular a constante de equilíbrio da reação abaixo, em HClO4 1 M:
2 Fe3+ + 2 I- 
O íon SO32- é de grande importância na química ambiental no problema da chuva ácida. Esse íon é também usado como conservante em alguns alimentos. Para a padronização de uma solução da Na2SO3 preparada pela dissolução de certa quantidade desse sal em 1 litro de água adotou-se o seguinte procedimento: em um erlenmeyer de 500 mL imerso em gelo adicionou-se 25,00 mL de NaIO3 0,01299 M, 25 mL de água e 10 mL de H2SO4 1,0 M e 25,00 mL da solução de sulfito de sódio. A seguir, adicionou-se 2,0 g de KI sólido. O I2 formado foi titulado com solução padrão de tiossulfato de sódio 0,1017 M e o volume utilizado foi de 16,45 mL. Calcular a concentração da solução de Na2SO3. Equacionar todas as reações envolvidas.
Calcular a curva de titulação de 25,00 mL de solução contendo íons de Fe2+ (E
Estão listados abaixo, à esquerda, os reagentes de uma reação de óxido-redução e seus correspondentes produtos estão à direita (H2O, H+ e OH- não foram incluídos). Escreva as equações finais balanceadas, mostrando as meias reações para cada ítem:
	reagentes
	produtos
	reagentes
	produtos
	Cl2 , I-
b) Ce4+, H2O2
	I2, Cl-
Ce3+, O2
	BrO-, Br-
d) H2SO3, Br2
	Br2
SO42-, Br-
Com o intuito de determinar o teor de cálcio numa solução, tomou-se uma alíquota de 25,02 mL de amostra à qual se adicionou solução contendo 3,500 g de oxalato de sódio dessecado (padrão primário). Após a filtração do precipitado, o excesso de oxalato foi determinado por permanganometria tendo sido gastos 23,40 mL de solução de permanganato 0,2050 M. Quais as reações envolvidas? Qual a concentração de cálcio na amostra? Que massa de óxido de cálcio resultaria a concentração caso se calcinasse o precipitado a 900
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