Usp_q_d_solubilidade

1. (2003) Uma mistura constituída de 45 g de cloreto de sódio e 100 mL de água, contida em um balão e inicialmente a 20 °C, foi submetida à destilação simples, sob pressão de 700 mm Hg, até que fossem recolhidos 50 mL de destilado. O esquema abaixo representa o conteúdo do balão de destilação, antes do aquecimento:\n\n(a) De forma análoga à mostrada acima, representa a fase de vapor, durante a ebulição.\n\n(b) Qual a massa de cloreto de sódio que está dissolvida, a 20 °C, após terem sido recolhidos 50 mL de destilado? Justifique.\n\n(c) A temperatura de ebulição durante a destilação é igual, maior ou menor que 97,4 °C? Justifique.\n\nDados: Curva de solubilidade do cloreto de sódio em água:\n\nPonto de ebulição da água pura a 700 mm Hg: 97,4 °C\n\nProfessor: Kelly Galhardo\nFUVEST\ncontato: spexatas@gmail.com 2. (2005) Industrialmente, o clorato de sódio é produzido pela eletrólise da salmoura* aquecida, em uma cuba eletrolítica, de tal maneira que o cloro formado no ânodo se misture e reaja com o hidróxido de sódio formado no catodo. A solução resultante contém cloreto de sódio e clorato de sódio.\n\n2NaCl(aq) + 2H2O(l) → Cl2(g) + 2NaOH(aq) + H2(g)\n3Cl2(g) + 6NaOH(aq) → 5NaCl(aq) + NaClO3(aq) + 3H2O(l)\n\nAo final de uma eletrólise de salmoura, retiraram-se da cuba eletrolítica, a 90 °C, 310 g de solução aquosa saturada tanto de cloreto de sódio quanto de clorato de sódio. Essa amostra foi resfriada a 25 °C, ocorrendo a separação de material sólido.\n\n(a) Quais as massas de cloreto de sódio e de clorato de sódio presentes nos 310 g da amostra retirada a 90 °C? Explique.\n\n(b) No sódio formado pelo resfriamento da amostra a 25 °C, qual a grandeza de pureza (% em massa) do composto presente em maior quantidade?\n\n(c) A dissolução, em água, do clorato de sódio libera ou absorve calor? Explique.\n\n* salmoura = solução aquosa saturada de cloreto de sódio\n\nProfessor: Kelly Galhardo\nFUVEST\ncontato: spexatas@gmail.com 3. (2007) Uma técnica de análise química consiste em medir, continuamente, a massa de um sólido, ao mesmo tempo em que é submetido a um aquecimento progressivo. À medida em que o sólido vai se decompondo e liberando produtos gasosos, sua massa diminui e isso é registrado graficamente. Por exemplo, se aquecemos AgNO3(s) anidro, por volta de 470 °C, esse sal começará a se decompor, restando prata metálica ao final do processo.\n\n2AgNO3(s) → 2Ag(s) + 2NO2(g) + O2(g)\n\nNo caso do oxalato de cálcio monohidratado, CaC2O4 · H2O(s), ocorre perda de moléculas de água de hidratação, por volta de 160 °C; o oxalato de cálcio anidro então se decompõe, liberando monóxido de carbono (na proporção de 1 mol: 1 mol), por volta de 500 °C; e o produto sólido resultante, finalmente, se decompõe em óxido de cálcio, por volta de 650 °C.\n\n(a) Escreva as equações químicas balanceadas, correspondentes aos três processos sucessivos de decomposição descritos para o CaC2O4 · H2O(s).\n\n(b) Esboce o gráfico que mostra a variação de massa, em função da temperatura, para o experimento descrito.\n\nProfessor: Kelly Galhardo\nFUVEST\ncontato: spexatas@gmail.com 5. (2013) A vida dos peixes em um aquário depende, entre outros fatores, da quantidade de oxigênio (O2) dissolvido, do pH e da temperatura da água. A concentração de oxigênio dissolvido deve ser mantida ao redor de 7 ppm (1 ppm de O2 = 1 mg de O2 em 1000 g de água) e o pH deve permanecer entre 6,5 e 8,5. Um aquário de paredes retangulares possui as seguintes dimensões: 40 x 50 x 60 cm (largura x comprimento x altura) e possui água até a altura de 50 cm. O gráfico abaixo apresenta a solubilidade do O2 em água, em diferentes temperaturas (a 1 atm).\n\n(a) A água do aquário mencionado contém 500 mg de oxigênio dissolvido a 25 °C. Nessa condição, a água do aquário está saturada em oxigênio? Justifique.\nDado: densidade da água do aquário = 1,0 g/cm³.\n\n(b) Deseja-se verificar se a água do aquário tem um pH adequado para a vida dos peixes. Com esse objetivo, o pH de uma amostra de água do aquário foi testado, utilizando-se o indicador azul de bromotimol, e se observou que ela ficou azul. Em outro teste, com uma nova amostra de água, qual dos outros dois indicadores da tabela dada deveria ser utilizado para verificar se o pH está adequado? Explique.\n\n pH\n4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5\nvermelho laranja amarelo amarelo verde azul \n incolor rosa claro rosa intenso \n fenolftaleína\n\nProfessora: Kelly Galhardo\nFUVEST\ncontato: spxexatas@gmail.com 6. (2014) O gráfico ao lado apresenta a solubilidade em água, a 25 °C, de álcoois primários de cadeia linear, contendo apenas um grupo -OH no ex\ntramo da cadeia não ramificada. Metanol, etanol e 1-propanol são solúveis em água em quaisquer porções.\n\n(a) Analise o gráfico e explique a tendência observada. Um gráfico recebeu 50 mL de uma solução de 1-dodecanol (C12H25OH) em etanol. A essa solução, adicionou 450 mL de água, agitou a mistura e a deixou em repouso por alguns minutos. Esse experimento foi realizado a 15 °C.\n\n(b) Descreva o que o químico observou ao final da sequência de operações do experimento.\n\nDados: 1-dodecanol é insolúvel em soluções diluídas de etanol; ângulo de fusão do 1-dodecanol = 24 °C.\n\nProfessora: Kelly Galhardo\nFUVEST\ncontato: spxexatas@gmail.com 7. (2015) O metabissulfito de potássio (K2S2O5) e o dióxido de enxofre (SO2) são amplamente utilizados na conservação de alimentos como sucos de frutas, retardando a deterioração provocada por bactérias, fungos e leveduras. Ao ser dissolvido em soluções aquosas ácidas ou básicas, o metabissulfito pode se transformar nas espécies químicas SO2, HSO3- ou SO3²-, dependendo do pH da solução, como é mostrado no gráfico.\n\nA equação a seguir representa a formação dos íons HSO3- em solução aquosa.\n\nS2O2²- (aq) + H2O(l) → 2HSO3- (aq)\n\n(a) Escreva as equações químicas balanceadas que representam a formação das espécies químicas SO2(aq) e SO3²- (aq) a partir dos íons S2O2²- (aq).\n\n(b) Reações indesejáveis no organismo podem ocorrer quando a ingestão dos íons SO2²-, HSO3- ou SO3²- ultrapassam um valor conhecido como IDA (ingestão diária aceitável), expressa em quantidade de SO2/dia/massa corpórea), que, neste caso, é igual a 1,1 x 10⁻⁵mol de SO2 por cada quilograma de massa corpórea. Uma pessoa que pesa 50 kg tomou, em um dia, 200 mL de uma água de coco industrializada que continha 64 mg/L de SO2. Essa pessoa ultrapassou o valor da IDA? Explique, mostrando os cálculos.\n\nDados: massa molar (g/mol)\nO ........ 16\nS ........ 32\n\nProfessora: Kelly Galhardo\nFUVEST\ncontato: spxexatas@gmail.com