·
Farmácia ·
Outros
Envie sua pergunta para a IA e receba a resposta na hora
Texto de pré-visualização
Universidade Federal de Alagoas UFAL Instituto de Química e Biotecnologia IQB Disciplina Química Analítica I Curso BachareladoLicenciatura em Química Prof Josué Carinhanha Alunao Data 21MARÇO2016 Nota 2ª AVALIAÇÃO DE QUÍMICA ANALÍTICA I A questão Q1 é obrigatória Selecione 02 questões dentre as outras opções Q2 a Q5 Q1 obrigatória Em uma entrevista de emprego para ocupar o cargo de Químico em uma determinada empresa foram realizadas quatro afirmações de caráter técnico em uma das etapas do processo de avaliação sendo 1 Em um sistema químico em equilíbrio o valor da energia livre de Gibbs deve ser menor que zero 2 Uma solução tampão na máxima capacidade tamponante tem variação mínima de pH quando se adiciona um ácido ou base forte em concentração inferior a das espécies responsáveis pelo sistema tampão 3 A espécie anfiprótica derivada do ácido H2B pKa1 30 e pKa2 60 atua preferêncialmente como uma base mas pode atuar como ácido na presença de NaOH por exemplo 4 O balanço de massa de um sistema químico não muda em função do pH apesar das alterações nas concentrações das espécies derivadas de ácidos fracos 5 O balanço de carga de um sistema químico não varia com o pH do meio Os candidatos responderam o seguinte CADIDATO A 1 Falso 2 Verdadeiro 3 Falso 4 Verdadeiro 5 Verdadeiro CADIDATO B 1 Verdadeiro 2 Verdadeiro 3 Falso 4 Verdadeiro 5 Falso CADIDATO C 1 Verdadeiro 2 Falso 3 Falso 4 Verdadeiro 5 Falso CADIDATO D 1 Falso 2 Verdadeio 3 Falso 4 Verdadeiro 5 Falso Justifique cada alternativa e indique se algum dos candidatos estaria apto a ser aprovado nesta etapa da seleção Q2 O preparo de solução tampão nos laboratórios de pesquisa controle de qualidade ou da indústria constituem uma rotina Tendo diferentes possibilidades de misturas de espécies e estratégias de preparo cabe ao analista ou responsável técnico selecionar a melhor forma Desta forma responsa as questões abaixo a Para preparar 250 mL de solução tampão 012 mol L1 a pH 425 a partir de uma solução de ácido acético HAc 04 mol L1 e acetato de sódio NaAc 82 g mol 1 sólido indique o volume de HAc e água a ser utilizado e a massa de NaAc que deve ser pesada Dado pKa 475 b Desejase preparar 200 mL de uma solução tampão 025 mol L1 a pH 785 a partir de uma solução de monohidrogenofosfato de sódio 050 mol L1 e dihidrogenofosfato de sódio 120 g mol1 Indique o volume da solução de monohidrogenofosfato de sódio e água assim como a massa de dihidrogenofosfato de sódio que deve ser usada Dados pKa1 215 pKa2 721 pKa3 1235 c Indique qual solução tampão seria mais eficiente após adição de 10 mL de ácido clorídrico 200 mM Q3 Concentrações altas de amônia 17 g mol1 interferem no transporte do oxigênio pela hemoglobina entre outros efeitos tóxicos Pela legislação em vigor Resolução CONAMA N 3572005 o nitrogênio amoniacal total é padrão de classificação das águas naturais e padrão de emissão de esgotos A amônia é tóxica e restritiva à vida dos peixes sendo que muitas espécies não suportam concentrações acima de 5 mg L1 Contudo o íon amônio pKa 925 18 g mol1 a forma ionizada não é tóxico e não causa problemas para os organismos Q3 O grau de ionização de ácidos ou bases em solução depende do tipo de solvente que se empregue para preparação da mesma Desta forma o pH de uma determinada solução irá depender do tipo e da natureza do solvente assim como de sua respectiva constante dielétrica Dentro desta perspectiva responda as questões abaixo Solvente Constante Dielétrica pKa Água 785 481 Metanol 326 932 Etanol 243 1031 b Uma alíquota de 20 mL de uma solução 24 mv em ácido acético 60 g mol1 foi transferida para um balão de 50 mL Em seguida adicionouse 448 mg de hidróxido de potássio 56 g mol1 e completouse o balão com água Calcule o pH final deste sistema químico 5 10 15 20 25 30 35 0 20 40 60 80 100 pH 100 pH 95 pH 90 pH 80 pH 85 de amônia total não ionizada Temperatura º C a Um estudante resolveu avaliar qual o efeito da temperatura na fração de amônia em diferentes valores de pH gráfico ao lado A que conclusão este estudante pode chegar Justifique b Uma amostra de água doce com pH 775 foi analisada quanto ao teor de amônia em um laboratório Conduto o analista expressou a concentração total amônia amônio e não considerou o pH para expressar o resultado Foi obtido o valor de 25 mmol L1 O CONAMA estabelece 20 mg L1 N para 75 pH 80 Esta amostra de água está de acordo com a legislação N 14 uma H 1 uma c Uma solução de cloreto de amônio 535 g mol 1 a 017 mv foi diluída vinte e cinco vezes para estudos de toxicidade em peixes Qual seria o valor de pH desta solução a A tabela ao lado relaciona a variação da constante de acidez do ácido acético em função do tipo de solvente e respectiva constante dielétrica Explique com base nos dados à variação da força do ácido acético c A uma solução contendo 240 mg L1 em ácido acético preparada em metanol foram adiconados 478 mg de cloreto de cálcio 111 g mol1 Calcule o pH final da solução d Indique o balanço de carga e de massa do sistema químico da letra b Q4 As tetraciclinas são um grupo de antibióticos de amplo espectro usados no tratamento das infecções bacterianas A tetraciclina 444 g mol1 comportase como um ácido fraco H3T em solução aquosa Abaixo é ilustrado o diagrama de distribuição das espécies de tetraciclina em solução aquosa em relação ao pH do meio Em função disto responda as questões abaixo 0 2 4 6 8 10 12 00 02 04 06 08 10 D C B pH A Q5 As espécies derivadas do ácido fosfórico são amplamente empregadas em sistemas químicos e biológicos para controle e ajuste de pH A versatilidade do emprego destas diferentes espécies está em função da faixa de pH que podese atender a partir do preparo de soluções contendo somente um derivado do ácido fosfórico ou mistura das espécies visando a formação de sistemas tampão Abaixo são apresentadas quatro situações distintas que onde seria necessário o controle de pH Avalie as situações e responda as questões abaixo Situação Descrição da situação Faixa de pH desejado I Estudante tenta simular as condições fisiológicas quanto ao pH para estudos com células 711 751 II Simulação da formação de cálculos renais a partir da formação de fosfato de cálcio 1080 1160 III Ajuste de pH de uma água de rio contaminada visando estudos de interação entre íons metálicos e matéria orgânica dissolvida 375 485 IV Simulação de condições de pH para refrigerantes do tipo Cola 150 280 a Na situação I foi prepara uma solução contendo monohidrogeno fosfato de sódio 5 mmol L1 dihidrogeno fosfato de sódio 10 mmol L1 e cloreto de sódio 1 mmol L1 Esta solução atende o pH desejado b Na situação II preparouse uma solução 015 mv em monohidrogenofosfato de sódio 142 g mol1 e cloreto de potássio 01 mol L1 a qual foi diluída trinta vezes Esta solução atende a necessidade da situação quanto ao pH c Na situação III foi adicionada a 50 mL de uma solução 040 mv de ácido fosfórico 98 g mol1 uma massa de 75 mg de hidróxido de sódio 40 g mol1 Esta solução atende a necessidade da situação quanto ao pH d Na situação IV foi preparado 100 mL de uma solução 25 mM de ácido fosfórico 98 g mol1 contendo 1 g de cloreto de sódio 585 g mol1 Esta solução atende a necessidade da situação quanto ao pH Dados Ácido fosfórico pKa1 215 pKa2 721 pKa3 1235 Fórmulas gerais 2 a a a H K K 4C Ka 2 2 b b a OH K K 4C Kb 2 a a H K C b a OH K C a H K a pH log pK log pH Ka a H 10 K 10 w 14 w K H OH K 10x10 25 C w a b K K K HA a H α H K a A a K α H K 2 2 H A 2 a1 a1 a2 H α H H K K K a1 2 HA a1 a1 a2 H K α H H K K K 2 a1 a2 2 A a1 a1 a2 K K α H H K K K 2 a a C α K 1 α 2 a a K C α a1 a2 a a1 w a a1 K K C K K H C K a1 H pK pKa2 2 a pH pK log base ácido a pH pK log base ácido n n a Uma alíquota de 10 mL uma solução de tetraciclina 012 mv juntamente com 5 mL de uma solução 001 mol L1 de K2SO4 foram transferidos para um balão volumétrico de 25 mL Estime o pH final desta solução b No gráfico acima identifique as espécies de AD classificandoas como ácido base e anfótero c Apresente o balanço de massa e carga para as espécies derivadas da tetraciclina em solução quando o pH for 75 d Um volume de 10 L de solução contendo Na3T 510 g mol1 a 25 mmol L1 foi transferido para um balão de 100 mL Qual o pH final deste sistema
Envie sua pergunta para a IA e receba a resposta na hora
Texto de pré-visualização
Universidade Federal de Alagoas UFAL Instituto de Química e Biotecnologia IQB Disciplina Química Analítica I Curso BachareladoLicenciatura em Química Prof Josué Carinhanha Alunao Data 21MARÇO2016 Nota 2ª AVALIAÇÃO DE QUÍMICA ANALÍTICA I A questão Q1 é obrigatória Selecione 02 questões dentre as outras opções Q2 a Q5 Q1 obrigatória Em uma entrevista de emprego para ocupar o cargo de Químico em uma determinada empresa foram realizadas quatro afirmações de caráter técnico em uma das etapas do processo de avaliação sendo 1 Em um sistema químico em equilíbrio o valor da energia livre de Gibbs deve ser menor que zero 2 Uma solução tampão na máxima capacidade tamponante tem variação mínima de pH quando se adiciona um ácido ou base forte em concentração inferior a das espécies responsáveis pelo sistema tampão 3 A espécie anfiprótica derivada do ácido H2B pKa1 30 e pKa2 60 atua preferêncialmente como uma base mas pode atuar como ácido na presença de NaOH por exemplo 4 O balanço de massa de um sistema químico não muda em função do pH apesar das alterações nas concentrações das espécies derivadas de ácidos fracos 5 O balanço de carga de um sistema químico não varia com o pH do meio Os candidatos responderam o seguinte CADIDATO A 1 Falso 2 Verdadeiro 3 Falso 4 Verdadeiro 5 Verdadeiro CADIDATO B 1 Verdadeiro 2 Verdadeiro 3 Falso 4 Verdadeiro 5 Falso CADIDATO C 1 Verdadeiro 2 Falso 3 Falso 4 Verdadeiro 5 Falso CADIDATO D 1 Falso 2 Verdadeio 3 Falso 4 Verdadeiro 5 Falso Justifique cada alternativa e indique se algum dos candidatos estaria apto a ser aprovado nesta etapa da seleção Q2 O preparo de solução tampão nos laboratórios de pesquisa controle de qualidade ou da indústria constituem uma rotina Tendo diferentes possibilidades de misturas de espécies e estratégias de preparo cabe ao analista ou responsável técnico selecionar a melhor forma Desta forma responsa as questões abaixo a Para preparar 250 mL de solução tampão 012 mol L1 a pH 425 a partir de uma solução de ácido acético HAc 04 mol L1 e acetato de sódio NaAc 82 g mol 1 sólido indique o volume de HAc e água a ser utilizado e a massa de NaAc que deve ser pesada Dado pKa 475 b Desejase preparar 200 mL de uma solução tampão 025 mol L1 a pH 785 a partir de uma solução de monohidrogenofosfato de sódio 050 mol L1 e dihidrogenofosfato de sódio 120 g mol1 Indique o volume da solução de monohidrogenofosfato de sódio e água assim como a massa de dihidrogenofosfato de sódio que deve ser usada Dados pKa1 215 pKa2 721 pKa3 1235 c Indique qual solução tampão seria mais eficiente após adição de 10 mL de ácido clorídrico 200 mM Q3 Concentrações altas de amônia 17 g mol1 interferem no transporte do oxigênio pela hemoglobina entre outros efeitos tóxicos Pela legislação em vigor Resolução CONAMA N 3572005 o nitrogênio amoniacal total é padrão de classificação das águas naturais e padrão de emissão de esgotos A amônia é tóxica e restritiva à vida dos peixes sendo que muitas espécies não suportam concentrações acima de 5 mg L1 Contudo o íon amônio pKa 925 18 g mol1 a forma ionizada não é tóxico e não causa problemas para os organismos Q3 O grau de ionização de ácidos ou bases em solução depende do tipo de solvente que se empregue para preparação da mesma Desta forma o pH de uma determinada solução irá depender do tipo e da natureza do solvente assim como de sua respectiva constante dielétrica Dentro desta perspectiva responda as questões abaixo Solvente Constante Dielétrica pKa Água 785 481 Metanol 326 932 Etanol 243 1031 b Uma alíquota de 20 mL de uma solução 24 mv em ácido acético 60 g mol1 foi transferida para um balão de 50 mL Em seguida adicionouse 448 mg de hidróxido de potássio 56 g mol1 e completouse o balão com água Calcule o pH final deste sistema químico 5 10 15 20 25 30 35 0 20 40 60 80 100 pH 100 pH 95 pH 90 pH 80 pH 85 de amônia total não ionizada Temperatura º C a Um estudante resolveu avaliar qual o efeito da temperatura na fração de amônia em diferentes valores de pH gráfico ao lado A que conclusão este estudante pode chegar Justifique b Uma amostra de água doce com pH 775 foi analisada quanto ao teor de amônia em um laboratório Conduto o analista expressou a concentração total amônia amônio e não considerou o pH para expressar o resultado Foi obtido o valor de 25 mmol L1 O CONAMA estabelece 20 mg L1 N para 75 pH 80 Esta amostra de água está de acordo com a legislação N 14 uma H 1 uma c Uma solução de cloreto de amônio 535 g mol 1 a 017 mv foi diluída vinte e cinco vezes para estudos de toxicidade em peixes Qual seria o valor de pH desta solução a A tabela ao lado relaciona a variação da constante de acidez do ácido acético em função do tipo de solvente e respectiva constante dielétrica Explique com base nos dados à variação da força do ácido acético c A uma solução contendo 240 mg L1 em ácido acético preparada em metanol foram adiconados 478 mg de cloreto de cálcio 111 g mol1 Calcule o pH final da solução d Indique o balanço de carga e de massa do sistema químico da letra b Q4 As tetraciclinas são um grupo de antibióticos de amplo espectro usados no tratamento das infecções bacterianas A tetraciclina 444 g mol1 comportase como um ácido fraco H3T em solução aquosa Abaixo é ilustrado o diagrama de distribuição das espécies de tetraciclina em solução aquosa em relação ao pH do meio Em função disto responda as questões abaixo 0 2 4 6 8 10 12 00 02 04 06 08 10 D C B pH A Q5 As espécies derivadas do ácido fosfórico são amplamente empregadas em sistemas químicos e biológicos para controle e ajuste de pH A versatilidade do emprego destas diferentes espécies está em função da faixa de pH que podese atender a partir do preparo de soluções contendo somente um derivado do ácido fosfórico ou mistura das espécies visando a formação de sistemas tampão Abaixo são apresentadas quatro situações distintas que onde seria necessário o controle de pH Avalie as situações e responda as questões abaixo Situação Descrição da situação Faixa de pH desejado I Estudante tenta simular as condições fisiológicas quanto ao pH para estudos com células 711 751 II Simulação da formação de cálculos renais a partir da formação de fosfato de cálcio 1080 1160 III Ajuste de pH de uma água de rio contaminada visando estudos de interação entre íons metálicos e matéria orgânica dissolvida 375 485 IV Simulação de condições de pH para refrigerantes do tipo Cola 150 280 a Na situação I foi prepara uma solução contendo monohidrogeno fosfato de sódio 5 mmol L1 dihidrogeno fosfato de sódio 10 mmol L1 e cloreto de sódio 1 mmol L1 Esta solução atende o pH desejado b Na situação II preparouse uma solução 015 mv em monohidrogenofosfato de sódio 142 g mol1 e cloreto de potássio 01 mol L1 a qual foi diluída trinta vezes Esta solução atende a necessidade da situação quanto ao pH c Na situação III foi adicionada a 50 mL de uma solução 040 mv de ácido fosfórico 98 g mol1 uma massa de 75 mg de hidróxido de sódio 40 g mol1 Esta solução atende a necessidade da situação quanto ao pH d Na situação IV foi preparado 100 mL de uma solução 25 mM de ácido fosfórico 98 g mol1 contendo 1 g de cloreto de sódio 585 g mol1 Esta solução atende a necessidade da situação quanto ao pH Dados Ácido fosfórico pKa1 215 pKa2 721 pKa3 1235 Fórmulas gerais 2 a a a H K K 4C Ka 2 2 b b a OH K K 4C Kb 2 a a H K C b a OH K C a H K a pH log pK log pH Ka a H 10 K 10 w 14 w K H OH K 10x10 25 C w a b K K K HA a H α H K a A a K α H K 2 2 H A 2 a1 a1 a2 H α H H K K K a1 2 HA a1 a1 a2 H K α H H K K K 2 a1 a2 2 A a1 a1 a2 K K α H H K K K 2 a a C α K 1 α 2 a a K C α a1 a2 a a1 w a a1 K K C K K H C K a1 H pK pKa2 2 a pH pK log base ácido a pH pK log base ácido n n a Uma alíquota de 10 mL uma solução de tetraciclina 012 mv juntamente com 5 mL de uma solução 001 mol L1 de K2SO4 foram transferidos para um balão volumétrico de 25 mL Estime o pH final desta solução b No gráfico acima identifique as espécies de AD classificandoas como ácido base e anfótero c Apresente o balanço de massa e carga para as espécies derivadas da tetraciclina em solução quando o pH for 75 d Um volume de 10 L de solução contendo Na3T 510 g mol1 a 25 mmol L1 foi transferido para um balão de 100 mL Qual o pH final deste sistema