Exercícios Extras - Química Analítica 2022 1

Exercícios Extras – Química Analítica 1) Calcule o pH de uma solução de H2PO4- 0,1 M e HPO42- 0,1 M. Resp. pH=4,682; pH=9,77 2) Calcule o pH, em cada um dos pontos, na titulação de 50,0 mL de uma solução de NaOH 0,01M com uma solução de HCl 0,1M. Volumes de ácido adicionados: 0,0; 2,0; 4,0; 5,0; 6,0 e 8,0 mL. Faça o gráfico do pH contra o volume de HCl adicionado. Resp. pH0=12; pH2=11,76; pH4=11,27; pH5=7,0; pH6=2,74; pH8=2,29. 3) Uma solução contém 63 pares conjugados ácido-base diferentes. Entre eles estão o ácido acrílico e o íon acrilato, com a razão [acrilato] / [ácido acrílico] = 0,75. Qual é o pH da solução? (ácido acrílico, H2C=CHCO2H, Ka = 5,62 x 10-5). Resp. pH=4,13 4) Determine o pH e as concentrações de H2SO3, HSO3- e SO32- em cada uma das seguintes soluções: (K1 = 1,23 x 10-2; K2 = 6,6 x 10-8) a) 0,050 M H2SO3 Resp. pH=1,71; [H2SO3]=0,031M ; [HSO3-]=1,94x10-2M ; [SO32-]=6,6x10-8M b) 0,050 M NaHSO3 Resp. pH= 4,59; [H2SO3]=1x10-4M ; [HSO3-]=0,05M ; [SO32-]=1,3x10-4M c) 0,050 M Na2SO3 Resp. pH=9,94; [H2SO3]=8,1x10-13M ; [HSO3-]=8,7x10-5M ; [SO32-]=0,05M 5) Escreva o balanço de carga para uma solução que foi preparada pela dissociação de CaF2 em água. Considere que o CaF2 pode formar Ca2+, F- e CaF+. Resp. [H+] + 2[Ca2+] + [CaF+] = [OH-] + [F-] 6) A) Escreva o balanço de massa para a solução de CaCl2 em água, se as espécies aquosas são Ca2+ e Cl-. B) Escreva o balanço de massa se as espécies forem Ca2+, Cl- e CaCl+. RespA. [Cl-] = 2 [Ca2+] RespB. [Cl-] + [CaCl+] = 2 ([Ca2+] + [CaCl-]) 7) O pH de uma solução de etilamina (CH3CH2NH2) 0,10 M é 11,80. a) Encontre Kb para a etilamina. Resp. Kb=4,2x10-4 b) Utilizando os resultados de (a), calcule o pH de uma solução de cloreto de etilamônio (CH3CH2NH3Cl) 0,10 M. Resp. pH=5,81 8) Qual das seguintes bases é mais adequada para se preparar um tampão de pH 9,00? E por quê? (i) NH3 (amônia, Kb = 1,75 x 10-5); (ii) C6H5NH2 (anilina, Kb = 3,99 x 10-10); (iii) H2NNH2 (hidrazina, Kb = 3,0 x1 0- 6); (iv) C5H5N (piridina, Kb = 1,69 x 10-9). Resp. Amônia. 9) Titulação de 50,0 mL de solução de Fe2+ 0,050 M com solução de Ce4+ 0,10 M. Considere a temperatura da titulação como sendo 25ºC. Escreva a reação balanceada da titulação e calcule o potencial para os seguintes volumes de Ce4+ adicionado: 15,0; 20,0; 25,0; 30,0 mL. Ce4+ + e- ↔ Ce3+ Eº=1,44V Fe3+ + e- ↔ Fe2+ Eº= 0,77V Resp: E (15mL)=0,7804V; E (20mL)= 0,8057V; E (25mL)=1,105V; E (30mL)=1,3988V. 10) Para a titulação de 50,0 mL de uma solução de Cu(NO3)2 0,08 M com uma solução de EDTA 0,04M, tamponado em pH 5,0, calcule o valor de pCu2+ nos volumes de EDTA adicionados: 80; 90; 100; 110 mL (dados kf= 1018 e α4 a pH 5 = 3,5x10-7) Cu2+ + Y4- ↔ CuY2- Resp: pCu2+(80mL)=2,2109; pCu2+(90mL)= 2,5441; pCu2+(100mL)=6,56; pCu2+(110mL)=10,54. 11) Considere a titulação de 50 mL de uma solução de ácido bromoacético (pKa=2,902) à 0,05 M com uma solução de NaOH 0,1 M. Calcule o pH em cada ponto dado a seguir e esboce a curva de titulação nos volumes: 12,5; 25,0; 50,0 e 56,3 mL. Resp: pH(12,5mL)=2,902; pH(25,0mL)=8,21; pH(50,0mL)=12,39; pH(56,3mL)=12,46. 12) Para a titulação de 25,0 mL de uma solução de MnSO4 0,02 M com uma solução de EDTA 0,01M, tamponado em pH 8,0, calcule o valor de pMn2+ nos volumes de EDTA adicionados: 20,0; 40,0; 50,0; 60,0 mL (dados kf= 6,2x1013 e α4 a pH 8 = 5,1x10-3) Mn2+ + Y4- ↔ MnY2- Resp: pMn2+(20mL)=2,1761; pMn2+(40mL)=2,8; pMn2+(50mL)=6,8369; pMn2+(60mL)=10,80. 13) Quando 100,0 mL de uma solução de um ácido fraco foram titulados com uma solução de NAOH 0,09381 M, foram necessários 27,63 mL de uma solução de NAOH para atingir o ponto de equivalência. O pH no ponto de equivalência foi de 10,99. Qual era o pH quando tinham sido adicionados apenas 19,47 mL da solução de NaOH? (Ka= 2,03x10-10). Resp: pH= 10,071. 1- H2PO4- <=> H+ + HPO4^2- I 0,1 0,1 0 R -y +y +y E 0,1-y 0,1+y +y Ka= [H+][HPO4^2-]/[H2PO4-] = y(0,1+y)/(0,1-y) = 6,2x10^-8 pH = -log(0,1+y) = 4,7 HPO4^2- <=> H+ + PO4^3- Ka = 3,6x10^-13 = (0,1+z)z/(y-z) pH = -log(0,1+z) = 9,7 Z c1 V1 = c2 V2 Σ[H+] - ΣHCl : acido forte - V=0 - Σ[H+]=1D, pH = 12 - V=Z so, 0,01 = c2.Z c2=0,025=[H+] pH=11,77 - V=4 c2=0,125 pH=11,27 - V=5 c2=0,1 pH = 7 - V=6 c2=0,08 pH = 2,7 - V=8 c2=0,06 pH=2,29 3 - pKao = -log Kao Kao: 10^-4,25 = 5,6x10^-5 reacao aculado = 0,+5 ac. acrilico Ka= [anion][H+]/[acido] Σ[H+]=5,6x10^-5=7,5x10^-5 mol/L /0,75 pH = -log[H+] = 4,72 4- a) H2SO3 <=> HSO3^- + H+ I 0,5 - - R x x x E 0,5-x x x HSO3^- <=> H+ + SO3^2- I - - R z z z E x+z z z Ka1=1,23x10^-2 = x.x/0,5-x Ka2=6,6x10^8 = z.z/0,03z = 1,94x10^-2 M para [HSO3^-] pH = pKa = - log[HSO3^-]/[H2SO3] = 1,7 6,6x10^8[SO3^2-] b) Σ[HSO3^-] = 0,5 = x Ka = x.x/[H2SO4] = 1x10^-4. [H2SO4]x[SO3^2-] = 1,3x10^-4 pH = 4,59 C. [SO3] = 0,05M = x 6,6.10^-8 . x^2 => [HSO3-] = 8,7 . 10^-5 [HSO3-]8 [H2SO3] = 8,1 . 10^-13 pH = 9,94 5- Balanço de carga: carga(+) e (0) do coso certo [H+] + 2 [Ca2+] + [CaF+] = [OH-] + [F-] 6- Balanço de massa: relação das massas a) [Cl-] = 2 [Ca2+] b) [Cl-] + [CaCl+] = 2([Ca2+] + [CaCl+]) 7- pH = pKa + log [NH2] [NH2+] 11,80 = pKa + log [OH2] => pKa: 10,8 [NH2+] pHo = - log ka => ka ~= 7.10^-11 ka = kw kb kb = 4,29.10^-4 a) CH3 NH3 + + H2O ≡ H3O+ + CH3 NH2 ka = [H3O+][CH3 NH2] = 2 . 10^-11 = x^2 [CH3NH3+ ] 0,1-x x = [H3O+] = 1,5 . 10^-6 pH = -log [H3O+] = 5,81 8- pH = 9 pOH = 14 - 9 = 5 NH3 = kb = 17 pKb = - log 1,7 . 10^5 = 4,7 Amônio é mais possante. 9- E = 0,17 - 0,059 log Fe2+ ------ Fe3+ E = 1,7 - 0,059 log Ce3+ ------ aq+ 2E => 2,46 - 0,059 log [Fe2+] [Ce3+] ------------ [Fe3+] [Ce4+] E = 0,8 Para 20 ml E = 0,8 Para 15 ml E = 0,78 25 ml [Ce3+] = 25,0 . log [Ce3+] = 1,13 V ------ [Ce4+] 30 ml [Ce3+]: 25,0 . log [Ce3+] ------ [Ce4+] 10- log xF = 18,78 k = 6,03 . 10^-18 EDTA = 0,08 M Cu2+ → C1V1 = C2V2 pCu = -log [Cu2+] = 2,9 pCu2+ → 90 ml pCu2 = 7,5 pCu2+ → Cu2+ → Hp: [∑CuY] → pCu = 12,4 [Cu2+] [∑Y] pCu2+ → 12,46 Para 50 ml 11- ➀ utilizo C1V1 = C2V2 para C2 de cada V C2: 0,025μ C2: 0,04M C3: 0,05M C4: 0,04M 7 Calculo pH para acido C. pH: 2,9 pH: 8,2 pH: 12,39 pH: 12,46 pH | 2,9 V NaOH 12 - hp = 13,89 = [mm/v2] [m2+] [EDTA] 1 pH = 8,2 -> 9,2 . 10^-8 V: 0,01 -> [m2+] 0,025 0,02 - 0,01 : V y m 2+ = 1 -> [mm/v2] = 8,17 . 10^-7 y m2+ = 2,1 1 analice 1 para cada volumen pH40me => 2,8 || p konl = 6,8 || pHorm = 10,8 13 - p.eq. -> m NaOH = m H 0,098 . 27 63 = n n = 2,7 C = n/V => 2,7 / 19,5 0,13 pH log 0,13 = 10,07