17ª lista - Determinação de constante de equilíbrio iônico. Força de ácido força de base com análise de Ka e kb. Grau de equilíbrio e lei de diluição de Ostwald. Questão 01 - (UESPI) A força de ácidos e bases pode ser estimada pela análise das constantes de ionização Ka e Kb, respectivamente. Observando a tabela a seguir (primeira constante de ionização a 25°C), podemos afirmar que o ácido mais fraco e a base mais forte, são respectivamente: COMPOSTO HCN H 2CO 3 H 3CNH 2 CH 3COOH H 3PO4 NH 4OH a) b) c) d) e) CONSTANTE DE IONIZAÇAO K a 4,9 x 10 -10 K a 4,6 x 10 - 7 K b 3,9 x 10 - 4 K a 1,8 x 10 -5 K a 7,5 x 10 -3 K b 2,0 x 10 -5 HCN e H3CNH2 H2CO3 e NH4OH H2CO3 e H3CNH2 CH3COOH e NH4OH H3PO4 e NH4OH Questão 02 - (UFPE) Analisando a tabela a seguir, com valores de constantes de basicidade, Kb, a 25 °C para diversas bases, podemos afirmar que: Base Dimetilamina, (CH3)2NH Amônia, NH3 Hidróxido de zinco, Zn(OH)2 Piridina, C5H5N Anilina, C6H5NH2 a) b) c) d) e) Kb 5,4 . 10-4 1,8 . 10-5 1,2.10-7 1,8.10-9 4,3.10-10 a amônia é uma base mais fraca que o hidróxido de zinco. a anilina é a base mais forte. a piridina e a amônia têm a mesma força básica. a dimetilamina é a base mais forte. a anilina é mais básica que a piridina. Questão 03 - (UERJ) A ionização do ácido cianídrico é representada pela equação química abaixo:, HCN (aq) H+ (aq) + CN– (aq) Um experimento sobre esse equilíbrio químico, realizado a temperatura constante, analisou quatro parâmetros, apresentados na tabela: Ao ser estabelecido o equilíbrio químico da ionização, foi adicionada certa quantidade de NaCN(s). Após a dissolução e dissociação completa desse composto, houve deslocamento do equilíbrio de ionização. O parâmetro que sofreu redução, após a adição do composto, é representado pelo seguinte símbolo: a) b) c) d) Ka pH [HCN] Questão 04 - (ACAFE SC) A amônia pode ser utilizada na síntese de fertilizantes, explosivos e produtos de limpeza. Já o hidróxido de sódio pode ser utilizado para desentupir encanamentos, na produção de sabões e detergentes e na extração de celulose nas indústrias de papel. Em 1L de uma solução aquosa de hidróxido de sódio de concentração 0,15 mol/L foram adicionados 0,1 mol de amônia. Dados: Considere que o volume da solução permaneça constante; constante Kb = 1,8 10–5. Assinale a alternativa que contém concentração aproximada dos íons amônio. a) b) c) d) 1,8 10–5 mol/L 1,2 10–5 mol/L 1,5 10–5 mol/L 1,8 10–6 mol/L Questão 05 - (UEFS BA) Tabela: Constantes de ionização de alguns ácidos em soluções aquosas de mesma concentração molar. Os ácidos são substâncias químicas que se ionizam e liberam íons H+ em solução aquosa. A constante de ionização de um ácido, Ka, expressa a tendência do equilíbrio químico para a reação reversível de ionização de ácidos em solução aquosa. Considerando-se as propriedades dos ácidos e a análise das informações da tabela, é correto concluir: a) a reação de ionização do ácido fluorídrico produz mais íons em solução do que a do ácido nitroso. b) a solução de HCN(aq) conduz corrente elétrica com mais eficiência do que a solução de HF(aq) de mesma concentração. c) a substância química com maior tendência de liberar íons H+ em solução aquosa, dentre as apresentadas na tabela, é o HNO2. d) o ácido fluorídrico é classificado como um hidrácido forte porque, em solução aquosa, a concentração de íons H3O+ é maior do que a de moléculas de HF. e) o HNO2 é representado pela fórmula estrutural H N O O e o HCN por H – C = N. Questão 06 - (Fac. Santa Marcelina SP) A 25 ºC, uma solução aquosa 0,1 mol/L de ácido propanoico apresentou pH = 3. Assim, estima-se que, nessa temperatura, o valor da constante de ionização Ka do ácido propanoico seja da ordem de: a) b) c) d) e) 1 10–2. 1 10–3. 1 10–1. 1 10–4. 1 10–5. Questão 07 - (UFT TO) Dentre os conservantes antimicrobianos mais utilizados pela indústria alimentícia figura o benzoato de sódio, obtido pela reação do ácido benzóico (HC7H5O2) com o hidróxido de sódio. Se em uma solução aquosa 0,072 mol/L de ácido benzóico, no equilíbrio apresenta uma concentração de íons hidrônio [H3O+] de 2,1 x 10–3 mol/L, qual é o valor de Ka (constante de ionização ácida) deste ácido? a) b) c) d) e) 6,3 10–5 2,9 10–2 5,8 10–2 6,1 10–5 2,1 10–3 Questão 08 - (PUC RJ) Sobre os ácidos fracos em solução aquosa, avalie as duas situações abaixo e faça o que se pede. a) Uma quantidade igual a 0,10 mol de um ácido monoprótico fraco de fórmula geral HX é dissolvida em água formando 100,0 mL de solução. O valor de pH da solução é igual a 5,0 medido a 25 ºC. Calcule o valor da constante de ionização do ácido, Ka, em água com dois algarismos significativos. b) O ácido sulfídrico, H2S, é um gás que pode ser solubilizado em água. Escreva as equações de dissociação desse ácido em água e as expressões para as duas constantes de ionização desse ácido. Questão 09 - (UERN) Considere a concentração de uma solução de ácido acético (CH3COOH) igual a 0,6 mol/L e o seu grau de ionização igual a 3 % em temperatura ambiente. É correto afirmar que: a) b) c) d) A [H+] é igual 0,18. A [H+] é proveniente de duas etapas. O valor da [CH3COO–] é três vezes maior que a [H+]. A constante de ionização é de, aproximadamente, 5,5 x 10–4. Questão 10 - (Unimontes MG) Foram preparadas 100 mL de cada solução I, II, III e IV, identificadas como cloreto de sódio, sulfato de sódio, ácido clorídrico e ácido acético, respectivamente. Para preparar as soluções, dissolveram-se 1mol de NaCl, 1 mol de Na2SO4, 2 mols HCl( grau de ionização 90%) e 6 mols de CH3COOH (grau de ionização 4%). A solução de maior caráter eletrolítico é a: a) II. b) III. c) I. d) IV. Questão 11 - (UFMS) O ácido fórmico é um eletrólito moderadamente fraco, cujo processo de ionização ocorre de acordo com a equação: HCO2H (aq) + H2O (l) HCO2– (aq) + H3O+(aq) Ka = 1,6 10–4 Considere uma solução aquosa 0,100 mol/L de ácido fórmico, analise as afirmações abaixo e assinale a(s) correta(s). (Use: log 2 = 0,3). 01. adicionando-se água a essa solução, diminui-se o grau de ionização do ácido. 02. a concentração de íons formiato, no equilíbrio, é igual a 4,0 10–3 mol/L. 04. a concentração de reagentes é maior que a de produtos no equilíbrio. 08. a concentração de HCO2H, no equilíbrio, é igual a 9,6 10–2 mol/L. 16. o pH dessa solução é igual a 5,4. Questão 12 - (UEFS BA) CH3COOH(l) + H2O(l) CH3COO–(aq) + H3O+(aq) A Lei de Diluição de Ostwald relaciona o grau de ionização com o volume da solução e pode ser enunciada da seguinte forma: O grau de ionização de um eletrólito aumenta, tendendo a 100%, à medida que a solução é diluída. A aplicação dessa Lei permite calcular não somente a constante de ionização, Ka, como também as concentrações e o pH do sistema em equilíbrio químico representado pela equação química, quando o grau de ionização do ácido acético, em uma solução 0,02molL–1, desse ácido, é 3% a 25°C. Considerando-se essas informações e a equação química de ionização do ácido acético, é correto afirmar: a) b) c) d) e) a concentração hidrogeniônica na ionização do ácido acético é 2,010–2molL–1. o valor numérico da constante de ionização do ácido acético é 1,7510–5molL–1. o pH da solução de ácido acético 3% ionizado é menor do que 4. a concentração de ácido acético no equilíbrio químico é 1,9410–3molL–1. o valor da constante de ionização, Ka, quando o grau de onização, , for muito pequeno, é calculado pela expressão matemática Ka = [CH3COOH]. Gabarito Questão 01 - Gab: A Questão 02 - Gab: D Questão 03 - Gab: A Questão 04 - Gab: B Questão 05 - Gab: C Questão 06 - Gab: E Questão 07 - Gab: A Questão 08 Gab: a) Ka = 1,0 x 10–9 b) H2S H+ + HS– HS– H+ + S2– Questão 09 - Gab: D Questão 10 - Gab: B Questão 11 - Gab: 14 Questão 12 - Gab: C Ka1 = [H+][HS–] / [H2S] Ka2 = [H+][S2–] / [HS–]