Prova Quimica Analitica II-Titulação acido-base e calculos de pH

Professor Francisco Antonio da Silva Cunha Enviar as respostas para o email franciscocunhaasgmailcom 2 Prova Química Analítica II Q12 pts Qual é o pH no ponto de equivalência quando uma solução de ácido hidroxiacético 0100 M Ka 148 x 104 é titulada com uma solução de KOH 0050 M Q2 2 pts Escreva a reação entre o ácido fórmico Ka 18 x 104 e o KOH Qual é o volume de equivalência na titulação de 50 ml de ácido fórmico 0050 M com KOH 0050 M Calcule o pH nos pontos Vb 0 10 20 25 30 40 45 48 49 495 50 505 55 e 60 mL Qual seria o pH em Vb ½ ve Q3 2 pts Uma amostra com 04000 g de Na2SO4 de pureza igual 964 necessitou de 4125 mL de uma solução de BaCl2 Ba2 SO42 BaSO4s Calcular a concentração analítica do BaCl2 na solução Q4 2 pts Uma amostra com 04512 g de Na2CO3 com grau padrão primário requereu 3644 mL de uma solução de H2SO4 para alcançar o ponto final na reação CO32 2H H2O CO2g Qual é a concentração molar do H2SO4 Q5 O ácido monocloroacético ClCH2COOH utilizado como conservante em 1000 mL de uma bebida carbonatada foi extraído em éter dietílico e então retornado à solução aquosa como ClCH3COO pela extração com NaOH 1 mol L1 Esse extrato aquoso foi acidificado e tratado com 5000 mL de AgNO3 004521 mol L1 A reação é ClCH2COOH Ag H2O HOCH2COOH H AgCls Após a filtração do AgCl a titulação do filtrado e das lavagens requereu 1043 mL de uma solução de NH4SCN A titulação de um branco submetido ao mesmo processo empregou 2298 mL do NH4SCN Calcular a massa em miligramas de ClCH2COOH na amostra Questão 1 ác hidroxicético 01 M Ka 148 x 104 KOH 0050 M No PE nKOH nHOCH2COOH Em 1L de solução de HOCH2COOH temse 01 mol Em 1L de solução de KOH temse 005 mol nKOH nHOCH2COOH CkOH x VkOH CHOCH2COOH x VHOCH2COOH VkOH Veq CHOCH2COOH x VHOCH2COOH CkOH Veq 01 M x 1L 005 M Veq 2L pH no PE Calcular o pH de uma solução de valor de ácido fraco e base forte hidrólise do ânion VkOH adicionado 20 L Vtotal 10 L 20 L 30 L nKOH 005 M x 20 L 01 mol HOCH2COOHaq KOHaq HOCH2COOKaq H2Ol Inicial 01 Adição 01 Equilíbrio 01 01 HOCH2COOK 01 mol 30 L 00333 mol L1 Hidrólise de ânion HOCH2COO aq H2Ol HOCH2COOHaq OH aq Início 00333 Equilíbrio 00333 x x No equilíbrio Kh Kw Ka HOCH2COOHOH HOCH2COOK Kh Kw Ka 100 x 1014 148 x 104 xx 00333 x x2 00333 x2 225 x 1012 x 225 x 1012 x OH 15 x 106 molL1 pOH log OH log 15 x 106 pOH 582 pH pOH 14 pH 14 pOH pH 14 582 pH 818 pH 818 Questão 2 HCO KOHaq HC O H2O OHaq OKaq Dados V HCOOH 50 mL no questão a HCOOH b KOH HCOOH 0050 M KOH 0050 M Volume de equivalência n HCOOH n KOH onde c n V e n c x V HCOOH x V HCOOH KOH x V KOH V KOH HCOOH x V HCOOH KOH 0050 M x 50 mL 0050 M Veq VkOH 50 mL Cálculo do pH em diferentes pontos Vb 0 mL antes de iniciar a titulação Solução aquosa de um ácido fraco O pH é calculado em função da dissociação do ácido fórmico HCOOHaq H2Ol HCOO aq H3O aq Início 00025 Equilíbrio 00025 x x HCOOH 00025 mol 005 L 005 molL1 No equilíbrio HCOO H3O x Ka HCOOH3OHCOOH 18 x 104 18 x 104 x x 005 x x2 18 x 104 x 005 x 90 x 106 x H3O 30 x 103 M pH logH3O pH log30 x 103 pH 252 Vb 10 mL nb 005M x 001L 00005 mol na 005M x 005L 00025 mol Vfinal 005L 001L 006L HCOOHaq KOHaq HCOOKs H2Ol Início 00025 00005 Adição 00005 Equilíbrio 00020 00005 00005 No equilíbrio HCOOH 00020 mol 0060L 00333 molL HCOO 00005 mol 0060L 833 x 103 molL Ka HCOOH3OHCOOH 18 x 104 833 x 103 H3O00333 H3O 720 x 104 molL pH log720 x 104 pH 314 Vb 20 mL nb 005M x 0020L 0001 mol Vfinal 0050L 0020L 0070L HCOOHaq KOHaq HCOOKs H2Ol Início 00025 Adicionado 0001 Equilíbrio 00015 0001 0001 No equilíbrio HCOOH 00015 mol 0070L 00214 molL HCOO 0001 mol 0070L 00143 molL Ka HCOOH3OHCOOH 18 x 104 00143 H3O00214 H3O 269 x 104 molL pH log269 x 104 pH 357 Vb 25 mL nb 005M x 0025L 000125 mol Vfinal 0050L 0025L 0075L HCOOHaq KOHaq HCOOKs H2Ol Início 00025 Adicionado 000125 Equilíbrio 000125 000125 000125 No equilíbrio HCOOH 000125 mol 0075L 00167 molL HCOO 000125 mol 0075L 00167 molL Ka HCOOH3OHCOOH 18 x 104 00167 H3O00167 H3O 18 x 104 molL pH log18 x 104 pH 374 Vb 30 mL nb 005M x 0030L 00015 mol Vfinal 0050L 0030L 0080L HCOOHaq KOHaq HCOOKs H2Ol Início 00025 Adicionado 00015 Equilíbrio 00010 00015 00015 No equilibrio HCOOH 00010 mol 0080 L 00125 mol L 1 HCOO 00015 mol 0080 L 001875 mol L 1 Ka HCOOH3O HCOOH 18 x 104 001875 H3O 00125 H3O 12 x 104 mol L 1 pH log 12 x 104 pH 392 Vb 40 mL nb 005 M x 0040 L 0002 mol Vfinal 0050 L 0040 L 0090 L HCOOHaq KOHaq HCOOKs H2Ol Inicio 00025 0002 Adicionado 0002 0002 Equilibrio 00005 0002 0002 No equilibrio HCOOH 00005 mol 0090 L 556 x 103 mol L 1 HCOO 0002 mol 0090 L 00222 mol L 1 Ka HCOOH3O HCOOH 18 x 104 00222 H3O 556 x 103 H3O 451 x 105 mol L 1 pH log 451 x 105 pH 434 Vb 45 mL nb 005 M x 0045 L 000225 mol Vfinal 0050 L 0045 L 0095 L HCOOHaq KOHaq HCOOKs H2Ol Inicio 00025 000225 Final Eq 000025 000225 000225 No equilibrio HCOOH 000025 mol 0095 L 263 x 103 mol L 1 HCOO 000225 mol 0095 L 00237 mol L 1 Ka HCOOH3O HCOOH 18 x 104 00237 H3O 263 x 103 H3O 20 x 105 mol L 1 pH log 20 x 105 pH 469 Vb 48 mL nb 005 M x 0048 L 00024 mol Vfinal 0050 L 0048 L 0098 L HCOOHaq KOHaq HCOOKs H2Ol Inicio 00025 00024 Adicionado 00024 00024 Equilibrio 00001 00024 00024 No equilibrio HCOOH 00001 mol 0098 L 102 x 103 mol L 1 HCOO 00024 mol 0098 L 00245 mol L 1 Ka HCOOH3O HCOOH 18 x 104 00245 H3O 102 x 103 H3O 749 x 106 mol L 1 pH log 749 x 106 pH 512 Vb 49 mL nb 005 M x 0049 L 000245 mol Vfinal 0050 L 0049 L 0099 L HCOOHaq KOHaq HCOOKs H2Ol Inicio 00025 000245 Adicionado 000245 000245 Equilibrio 000005 000245 000245 No equilibrio HCOOH 000005 mol 0099L 505 x 104 molL1 HCOO 0002415 mol 0099L 00274 molL1 Ka HCOOH3O HCOOH 18 x 104 00274 x H3O 505 x 104 H3O 332 x 106 molL1 pH log332 x 106 pH 547 Vb 495 mL nb 005M x 00495L 0002475 mol Vfinal 0050L 00495L 00995L HCOOHaq KOHaq HCOOKs H2Ol Inicio 00025 Adicionado 0002475 Equilibrio 0000025 0002475 0002475 No equilibrio HCOOH 0000025 mol 00995L 251 x 104 molL1 HCOO 0002475 mol 00995L 00249 molL1 Ka HCOOH3O HCOOH Ka 00249 H3O 251 x 104 18 x 104 H3O 181 x 106 molL1 pH log181 x 106 pH 574 Vb 50 mL nb 005M x 005L 00025 mol Vfinal 00501L 0050L 0100L HCOOHaq KOHaq HCOOKs H2Ol Inicio 00025 Adicionado 00025 Equilibrio 00025 00025 HCOONa 00025 mol 01001L 0025 molL1 Hidrólise do ânion HCOOaq H2Ol HCOOHaq OHaq Inicio 0025 Equilibrio 0025 x x No equilibrio Kh Kw Ka HCOOHOH HCOO Kh 100 x 1014 18 x 104 x x 0025 x x2 0025 x OH 139 x 1022 OH 118 x 106 M pOH logOH pOH log118 x 106 592 pH 14 pOH pH 14 592 pH 808 Vb 505 mL nb 005M x 00505L 0002525 mol Vfinal 0050L 00505L 01005L HCOOHaq KOHaq HCOOKs H2Ol Inicio 00025 Adicionado 0002525 Equilibrio 0000025 00025 00025 KOH 0000025 mol 00251 molL1 01005L OH 00251 molL1 pOH log00251 pOH 160 pH 14 pOH pH 14 160 pH 124 Vb 55 mL nb 005M x 0055L 000275 mol Vfinal 0050L 0055L 0105L HCOOHaq KOHaq HCOOKs H2Ol Inicio 00025 Adicionado 000275 Equilibrio 000025 00025 00025 KOH 000025 mol 238 x 103 molL1 0105L OH 238 x 103 molL1 pOH log 238 x 103 pOH 262 pH 14 262 pH 1138 Vb 60 ml nb 005M x 0060L 0003 mol Vfinal 0050L 0060L 0110L HCOOHaq KOHaq HCOOK aq H2O l Início 00025 Adicionado 0003 Equilíbrio 00005 00025 00025 NaOH 00005 mol 454 x 103 molL1 0110L OH 454 x 103 molL1 pOH log 454 x 103 pOH 234 pH 14 234 pH 1166 pH em Vb 12 Ve Quando o volume da base KOH adicionada é igual a metade do volume da base para atingir o ponto de equivalência mas que pH pKa pois H3O Ka pH log Ka pH log 18 x 104 pH 374 Para confirmar podese olhar os cálculos para V 12 Veq 12 x 50 ml 50 ml 2 Vb 25 ml Questão 3 mNa2SO4 04000 g 964 de pureza VBaCl2 4125 ml 004125 L BaCl2 Ba2 SO42 BaSO4s MM Na2SO4 2 x 2299 32065 4 x 15999 MM Na2SO4 142041 gmol1 mNa2SO4 04000 g 100 x 964 x 04000 g x 964 100 03856 g nNa2SO4 mNa2SO4 MM 03856 g 142041 gmol1 nNa2SO4 271 x 103 mol nNa2SO4 nSO42 n Ba2 271 x 103 mol BaCl2 nBaCl2 VBaCl2 271 x 103 mol 004125 L BaCl2 00657 molL1 Questão 4 mNa2CO3 04512 g V H2SO4 36241 mL 0036241 L H2SO4 CO32 2 H H2O CO2 g MM Na2CO3 2 x 2299 12011 3 x 15999 MM 105988 gmol1 n Na2CO3 mNa2CO3 MM 04512 g 105988 gmol1 n Na2CO3 4257 x 103 mol Na2CO3 aq 2 Na aq CO32 aq n Na2CO3 n CO32 2 n H n H 2 x 4257 x 103 mol 8514 x 103 mol H2SO4 aq 2 H aq SO42 aq n H 2 n H2SO4 8514 x 103 mol 2 4257 x 103 mol H2SO4 n H2SO4 V H2SO4 4257 x 103 mol 0036241 L H2SO4 01168 molL1 Questão 5 ClCH2COOH Ag H2O HOCH2COOH H AgCl s VAgnO3 5000 mL 0050 L AgNO3 004521 molL1 VN H4SCN 1043 mL 001043 L VN H4SCN branco 2298 mL 002298 L C n V n Ag C x V 004521 molL1 x 0050 L n Ag 22605 x 103 mol Na titulação do branco usouse 2298 mL de NH4SCN para calcular usa concen tração fazemos NH4SCN n Ag V 22605 x 103 mol 002298 L NH4SCN 00983 molL1 Número de moles de NH4SCN que reagiu com a prata n C x V 00983 molL1 x 001043 L n NH4SCN 1025 x 103 mol n Ag total n ClCH2COOH n NH4SCN n ClCH2COOH n Ag n NH4SCN n ClCH2COOH 22605 x 103 1025 x 103 mol n ClCH2COOH 12355 x 103 mol MM ClCH2COOH 92497 gmol1 92497 g 1 mol x 12355 x 103 mol x 12355 x 103 mol x 92497 g 01167 g 1 mol 01167 g x 1000 mg 1167 mg de ClCH2COOH 1 g