Questões - Química Analítica 2022-2

1) Calcule o pOH de uma solução quando são misturados 179,1 mL de solução aquosa de HCl 0,2 mol/L com 48,5 mL de solução aquosa de NaOH 0,06 mol/L 2) Qual o pH da solução resultante da mistura de 38,6 mL de HCl 0,75 mol/L com 38,6 mL de uma base a 0,75 mol/L, cujo pKb = 3,2? 3) Qual massa de Na2CO3 deve ser adicionada a 4,6 g de NaHCO3 para ter 54,3 mL de solução com pH igual a 9,9 ? Dados: Ka1 = 4,6x10-7 Ka2 = 4,7x10-11 MM Na2CO3 = 105,99 g/mol e NaHCO3 = 84,01 g/mol 4) Qual o volume, em mL, de HNO3 0,7 mol/L que deve ser adicionado a 4,9 g deNa2CO3 para se obter 279,6 mL de uma solução com pH igual a 10,7? Dados: Ka1 = 4,6x10-7 Ka2 = 4,7x10-11 MM Na2CO3 = 105,99 g/mol e NaHCO3 = 84,01 g/mol 5) Calcule o pH de uma solução aquosa obtida pela mistura de HA pKa = 2,2 que apresenta concentração HA 0,12 mol/L e volume 5 mL, com 6,6 mL da sua base conjugada A-, de concentração 0,08 mol/L 6) Calcule o pH de uma solução aquosa obtida pela mistura de 3,1 mL HCl 0,06 mol/L com 12,5 mL de uma solução do sal de um ácido fraco, A-, de concentração 0,61 mol/L Dado: pKa HA = 2,4 7) Calcule o pH de uma solução aquosa contendo 7,4 mL HA, pKa = 6,1 e concentração 0,27 mol/L após a mistura com 5,2 mL de NaOH 0,58 mol/L 8) Calcule o pH de uma solução aquosa obtida pela mistura de 7,3 mL de NaOH 0,08 mol/L com 17,7 mL do ácido conjugado NR3H+ a 0,18 mol/L Dado: pKa NR3H+ = 6,7 9) Tem-se 14 mL de Na2CO3 0,27 mol/L. Qual o pH resultante da mistura após adicionar, sobre esta solução, 6,7 mL HCl 0,17 mol/L Dados: Ka1 = 4,6x10-7 Ka2 = 4,7x10-11 10) Tem-se 9,4 mL de H3PO4 0,43 mol/L. Qual o pH resultante da mistura após adicionar, sobre esta solução, 10,3 mL NaOH 0,53 mol/L Dados: Ka1 = 7,11x10-3 Ka2 = 6,32x10-8 Ka3 = 4,5x10-13 11) Tem-se 9,3 mL de um ácido triprótico H3A 0,9 mol/L. Qual o pH resultante da mistura após adicionar, sobre esta solução, (2*9,3) mL NaOH (0,9/2) mol/L Dados: pKa1 = 2,6 pKa2 = 6,1 pKa3 = 11,7 Obs: caso o volume mostrado esteja com um asterisco, ele representa um multipilicar. Assim, se estiver (2*5) mL, considerar o volume de 10mL (2 vezes 5); na unidade de concentração, se houver uma unidade contendo uma barra, ela representa divisão. Assim, se estiver (0,1 / 2) mol/L, considerar uma concentração de 0,05 mol/L (0,1 dividido por 2). 12) Uma amostra contendo NaHCO3 e Na2CO3 foi titulada com 5,3 mL de HCl 0,13 mol/L, usando fenolftaleína como indicador. Um volume adicional (na mesma solução) de 13,4 mL de HCl 0,13 mol/L foi gasto, usando como indicador alaranjado de metila. Quantos mg de NaHCO3 estão presentes na amostra? Dados: Indicadores ácido-base e intervalos de pH de viragem: Alaranjado de metila: 3,1-4,4 Fenolftaleína: 8,0-9,8 MM NaHCO3 = 84,0 g/mol 38,6 ml HCl 0,75 mol L-1 38,6 ml Base (B) 0,75 mol l-1 pKb = -log (Kb) = 3,2 nHCl = nB VT = 77,2 ml = 0,0772 L HCl + B -> BH+ + Cl- [BH+] = 0,0386 L . 0,75 mol L-1 / 0,0772 = 0,375 mol L-1 KaKb = 10-14 Ka = 10-14 / Kb = 10-14 / 10-3,2 = 1,58 . 10-11 Inicio -> BH+ + H2O <=> H3O+ + B Reage -> -x +x +x Equilibrio -> 0,0375-x x x Ka = [H3O+][B] / [BH+] = x2 / 0,0375 pH = -log (7,71 . 10-7) = 6,11 HA 0,12 mol L⁻¹ 5 mL A⁻ 0,08 mol L⁻¹ 6,6 mL pKa = 2,2 pH = pKa + log(A⁻ / HA) [A⁻] = 0,08 mol L⁻¹ * 0,0066 L / 0,0116 L = 0,0455 mol L⁻¹ [HA] = 0,12 mol L⁻¹ * 0,005 L / 0,0116 L = 0,0517 mol L⁻¹ pH = 2,2 + log(0,0455 / 0,0517) pH = 2,14 3,1 mL HCl 0,06 mol L⁻¹ 12,5 mL A⁻ 0,61 mol L⁻¹ pKa = 2,4 A⁻ + HCl —> HA + Cl⁻ [A⁻] = nA⁻ - nHCl / VT = 0,61 mol L⁻¹ * 0,0125 L - 0,06 mol L⁻¹ * 0,0031 L / 0,0156 L = 0,0477 mol L⁻¹ [HA] = nHCl / VT = 0,06 mol L⁻¹ * 0,0031 L / 0,0156 L = 0,0119 mol L⁻¹ pH = pKa + log(A⁻ / HA) pH = 2,4 + log(0,0477 / 0,0119) pH = 4,00 7,3 mL NaOH 0,08 mol L^-1 17,7 mL NR3H^+ 0,18 mol L^-1 pKa = 6,7 V_T = 25 mL = 0,025 L [NR_3] = \frac{n_{NaOH}}{V_T} = \frac{0,08 \text{ mol L}^{-1} \cdot 0,0073 \text{ L}}{0,025 \text{ L}} = 0,0234 \text{ mol L}^{-1} [NR_3H^+] = \frac{n_{NR3H^+} - n_{NaOH}}{V_T} = \frac{0,18 \text{ mol L}^{-1} \cdot 0,0177 \text{ L} - 0,08 \text{ mol L}^{-1} \cdot 0,0073 \text{ L}}{0,025 \text{ L}} = 0,104 \text{ mol L}^{-1} pH = pKa + \log \left( \frac{[NR_3]}{[NR_3H^+]} \right) pH = 6,7 + \log \left( \frac{0,0234}{0,104} \right) pH = 6,05 9,4 mL H3PO4 0,43 mol L^-1 = 4,04.10^-3 mol 10,3 mL NaOH 0,53 mol L^-1 = 5,46.10^-3 mol pKa1 = 2,0 pKa2 = 6,1 VT = 19,3 mL 0,0193 L Será utilizado o pKa2, pois a quantidade de NaOH passa do primeiro ponto de equivalência pH = pKa2 + log ([HPO4^2-]/[H2PO4^-]) Início H3PO4 + OH^- --> H2PO4^- + H2O 4,04.10^-3 5,46.10^-3 0 0 Equilíbrio 0 1,42.10^-3 4,04.10^-3 Início H2PO4^- + OH^- --> HPO4^2- + H2O 4,04.10^-3 4,42.10^-3 0 Equilíbrio 2,62.10^-3 0 4,42.10^-3 [H2PO4^-] = 2,62.10^-3 mol / 0,0193 L = 0,136 mol L^-1 [HPO4^2-] = 1,42.10^-3 mol / 0,0193 L = 0,0736 mol L^-1 pH = 6,1 + log (0,0736/0,136) pH = 5,83 É possível fazer direto, apenas com o número de mols, sem calcular concentração. Verifique! 9,3 mL H3A 0,9 mol L^-1 => 8,37.10^-3 mol 2(9,3) mL NaOH 0,9/2 mol L^-1 => 8,37.10^-3 mol pKa1 = 2,6 VT = 27,9 mL = 0,0279 L nNaOH = nH3A H2A^- + OH^- --> H2A^2- + H2O [H2A^-] = 8,37.10^-3 mol / 0,0279 L = 0,300 mol L^-1 KaKb = 10^-14 -> Kb1 = 10^-14 / Ka1 = 10^-14 / 10^-2,6 = 3,98.10^-12 Início Reação Equilíbrio 9300 -x 0,300-x x x Kdb = (x^2) / (0,300-x) ≈ x^2 / 0,300 x = [OH^-] = sqrt(0,300.Kb1) [OH^-] = 4,09.10^-6 mol L^-1 pOH = 5,96 pH = 14 - 5,96 pH = 8,04 5,3 mL HCl 0,13 mol L^-1 (fenolftaleína) (T1) 13,4 mL HCl 0,13 mol L^-1 (alaranjado de metila) (T2) T1 CO3^2- + H+ --> HCO3^- n(HCl)T1 = 0,0053 L . 0,13 mol L^-1 = 6,89.10^-4 mol HCl T2 HCO3^- + H+ --> H2CO3 --> CO2 + H2O n(HCl)T2 = 0,0134 L . 0,13 mol L^-1 = 1,74.10^-3 mol n(NaHCO3) = n(HCl)T2 - n(HCl)T1 = 1,74.10^-3 - 6,89.10^-4 = 1,05.10^-3 mol NaHCO3 m = 1,05.10^-3 mol . 84,0 g mol^-1 = 0,0883 g NaHCO3 = 88,3 mg