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Química Analítica I Hélen Cristine Rezende 2ª Lista de Exercícios – 2017/02 Tratamento Sistemático do Equilíbrio Químico – Soluções Tampão 1) O que é uma solução tampão? 2) Um químico de pesquisa deseja usar um tampão à base de ácido bórico, H3BO3 a) Um total de 10,68 g de ácido bórico é dissolvido em 250,0 mL de água. Qual é o pH esperado para essas solução a 25º C? b) Uma fração de 100,0 mL da solução parte (a) é combinada com 50,0 mL de NaOH de 0,50 mol L-1 e trazida até um volume de 250,0 mL em água. Qual será pH aproximado da solução tampão que é formada por essa mistura? 3) O que significa capacidade tamponante? Porque é importante considerar essa capacidade ao selecionar ou preparar uma solução tampão? 4) Descreva como preparar uma solução tampão NH3/NH4Cl com pH= 9,5. Kb=1,8 10-5 5) Iguais números de mols de ácido fraco e do seu sal são dissolvidos em um copo de água. Se o pH da solução é 3,13, qual o valor de Ka? 6) Descreva como você poderia preparar 500 mL de uma solução tampão com pH 4,5 a partir de ácido acético e acetato de sódio 1,0 mol L-1. 7) Uma solução tampão foi preparada adicionando-se 25 mL de NaAc 0,05 M e 45 mL HAc 0,01 M. a) O que é e como pode ser preparada uma solução tampão? Explique. b) Calcule o pH dessa solução. Essa solução pode ser considerada adequada para ser usada como solução tampão? Explique. c) Indique os equilíbrios químicos envolvidos no mecanismo da solução tampão quando se adicionam gotas de hidróxido de sódio 0,01 M. 8) Escreva o balanço de carga para uma solução contendo hidrônio, hidroxila, Ca2+, bicarbonato, carbonato, bicarbonato de cálcio, hidróxido de cálcio, K+ e perclorato. 9) Escreva o balanço de massa e o balanço de carga para uma solução de ácido em água. Considere que o ácido se dissocie em bissulfato e sulfato. Dados: Ka1 = ∞ e Ka2 = 1,02 10-2 10) Uma solução foi preparada por meio da dissolução de 0,05 mols de nitrato de cálcio, 0,15 mols de ácido clorídrico e 0,10 mols de cloreto de cálcio em um recipiente de 500 mL cujo volume foi ajustado com água deionizada. a) Escreva a expressão de eletroneutralidade (balanço de carga). b) Calcule a concentração de todas as espécies. 11) Escreva a expressão de balanço de massa e de carga para as seguintes soluções: a) 0,10 M de Na2HAsO4. b) 0,050 M em HClO4 e 0,10 M em NaClO4. Dados: Ka = ∞ 12) Escreva as reações químicas para a reação de HBrO2 em água, as equações de balanço de carga e massa das espécies químicas, as equações que permitem obter as concentrações de todas as espécies no meio, inclusive com as aproximações que podem ser realizadas par obter essas informações. 13) O ácido sórbico (HC6H7O2) é um ácido monoprático fraco com Ka= 1,7 10-5. Seu sal (sorbato de potássio é adicionado ao queijo para inibir a formação de mofo. Qual é o pH de uma solução que contém 11,25 g de sorbato de potássio em 1,75 L de solução. 14) Dois tampões são preparados pela adição de quantidades de matéria iguais de ácido fórmico e formato de sódio em água suficiente para perfazer 1,0L de solução. O tampão é formado por 1,0 mol de ácido fórmico e 1,0 mol de formato de sódio. O tampão B é preparado usando 0,010 mol de cada um. a) Calcule o pH para cada tampão e explique por que eles são iguais. b) Qual o tampão terá a maior capacidade tamponante? Justifique a sua resposta. c) Calcule a variação no pH para cada tampão com a adição de 1,0 mL de 1,0 mol L-1 de HCl. d) Calcule a variação no pH para cada tampão com a adição de 10,0 mL de 1,0 mol L-1 de HCl. e) Discuta as suas respostas dos itens c e d com base em sus resposta para o item b 15) Um ácido hipotético, HA, foi combinado com NaOH nas proporções: 0,20 mol de HA e 0,080 mol de NaOH. A mistura foi diluída para o volume total de 1,0 L e o pH, medido. a) Se o pH=4,80, qual é o pKa do ácido? b) Qual a quantidade de matéria adicional de NaOH deveria ser adicionada para o pH da solução aumentar para 5,00.