Química

Resolução das atividades complementares
Química
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Q37 — Lei da Diluição de Ostwald
p. 28
1 Ao se dissolver 0,1 mol de ácido acético (massa molar 60 g/mol) em água suficiente para completar
1 litro de solução, constata-se que 0,06 grama do ácido acético se ioniza.
a) Qual o grau de ionização do ácido nessas condições?
b) Qual o valor de Ki do ácido nessas condições?
Resolução:
quantidade de matéria ionizada
a) a 5
quantidade de matéria dissolvida
Cálculo da quantidade de matéria ionizada:
n 5 m
M
0,06
n 5
5 0,001
60
0,001
a 5
5 0,01 ou a% 5 1%
0,1
b) Ki 5 a2 ? M
Ki 5 (0,01)2 ? 0,1
Ki 5 1,0 ? 1025 mol/L
2 (Unisa-SP) Sabendo-se que o grau de ionização a de uma solução 0,1 mol/L de ácido acético a 25 °C é
igual a 1,35 ? 1022, podemos concluir que a constante de ionização do ácido acético, nessa temperatura, é:
c) 1,37 ? 1022
e) 1,82 ? 1024
a) 1,84 ? 1023
26
25
b) 1,84 ? 10
d) 1,82 ? 10
Resolução:
Ki 5
a2
?M
(1 2 a)
Ki 5
(1,35 ? 1022)2 ? 0,1
1 2 0,0135
K i 5 1,82 ? 1025 mol/L
3 Calcule a concentração em quantidade de matéria do ácido sulfídrico, H2S(aq), em uma solução,
sabendo-se que, nessa solução, o ácido apresenta grau de ionização igual a 0,01% e que a constante de
ionização, na mesma temperatura, é 7,2 ? 10210.
Resolução:
Para eletrólitos fracos: Ki 5 a2 ? M
K
M 5 2i
a
7,2 ? 10210
M5
(1024)2
M 5 7,2 ? 1022 mol/L
4 O ácido bórico, H3BO3, é um ácido fraco usado em colírios e como anti-séptico. Uma solução de
H3BO3(aq) a 20 °C apresenta grau de ionização a% 5 0,075% e constante de ionização igual a 5,27 ? 10210 mol/L.
Calcule a concentração em quantidade de matéria do ácido bórico em solução na temperatura indicada.
Resolução:
Para eletrólitos fracos: Ki 5 a2 ? M
K
M 5 2i
a
5,27 ? 10210
M5
(0,075 ? 1022)2
M 5 9,37 ? 1024 mol/L
5 (UFPI) Qual o grau de dissociação de uma solução de concentração 1 mol/L de ácido acético?
Dado: o valor de Ki do ácido acético é 1,8 ? 1025
a) a% , 5%
c) 1% , a% , 5%
d) 5% , a% , 20%
b) 0,5% , a% , 1%
Resolução:
Para eletrólitos fracos: Ki 5 a2 ? M
K
a2 5 i
M
1,8 ? 1025
1
a 5 4, 24 ? 1023
a% 5 0,42%
Portanto, a% , 5%
a2 5
e) a% . 20%
6 (UFPA) O grau de dissociação iônica do hidróxido de amônio, NH4OH, em solução 2 mol/L é 0,283%
na temperatu­ra de 20 °C. A constante de ionização da base, nessa temperatura, é igual a:
c) 4,0 ? 1024
e) 1,6 ? 1021
a) 1,6 ? 1025
b) 1,0 ? 1023
d) 4,0 ? 1022
Resolução:
Para eletrólitos fracos: Ki 5 a2 ? M
Ki 5 (0,283 ? 1022)2 ? 2
Ki 5 1,60 ? 1025 mol/L
7 O ácido acetilsalicílico é usado como princípio ativo em remédios para dores de cabeça. Trata-se de
um monoácido orgânico fraco. Calcule a concentração em quantidade de matéria de uma solução de ácido
acetilsalicílico que apresenta em determinada temperatura um grau de dissociação igual a 5,7 ? 1022.
Dado: O valor de Ki do ácido acetilsalicílico é 3,2 ? 1024.
Resolução:
Para eletrólitos fracos: Ki 5 a2 ? M
K
M 5 2i
a
3,2 ? 1024
M5
5,7 ? 1022
M 5 0,098 mol/L
8 (ITA-SP) Um copo de 250 mL contém 100 mL de uma solução aquosa 0,10 mol/L em ácido acético na
temperatura de 25 °C. Nessa solução ocorre o equilíbrio:
HOAc(aq) F H11(aq) 1 OAc12(aq) Ki 5 1,8 ? 1025
A adição de mais 100 mL de água pura a essa solução, com a temperatura permanecendo constante, terá as
seguintes conseqüências:
Concentração de
íons em mol/L
a)
b)
c)
d)
e)
Quantidade de matéria
de íons acetato (mols)
vai aumentar
vai aumentar
vai aumentar
vai diminuir
fica constante
fica constante
vai diminuir
vai aumentar
vai diminuir
vai diminuir
Resolução:
Como a solução foi diluída a uma temperatura constante, a concentração de íons em mol/L irá
diminuir. No entanto, de acordo com a Lei da Diluição de Ostwald, à medida que se dilui uma
solução de eletrólito fraco, o grau de ionização (a) do eletrólito aumenta, resultando num aumento
da quantidade de matéria (mols) de íons acetato.
9 (Ufop-MG) Para obtenção do valor da constante de equilíbrio para o sistema, numa dada temperatura:
CH3COOH(aq) F CH3COO12(aq) 1 H11(aq)
forneceram-se os seguintes dados:
I. Concentração em mol/L inicial do ácido acético.
II. Concentração em mol/L do ânion acetato.
III. Concentração em mol/L do íon H11(aq).
IV. Temperatura do sistema.
O levantamento do valor da constante de equilíbrio requer apenas os dados fornecidos por:
a) I e IV
c) II e IV
e) I, III e IV
b) I e III
d) I, II, III e IV
Resolução:
Numa temperatura qualquer, basta conhecermos a concentração em mol/L inicial do ácido (M) e a
concentração em mol/L do íon H11. A partir desses dados, podemos calcular o grau de ionização do
ácido acético e aplicar a expressão da Lei da Diluição de Ostwald:
2
Ki 5 a
?M
12a