5ª Lista de Exercícios - Departamento de Química

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Universidade Federal da Paraíba
Centro de Ciências Exatas e da Natureza
Departamento de Química
Disciplina: Química Analítica Clássica
5ª Lista de Exercícios (2010/2)
Equilíbrios e volumetria de oxirredução e complexação
Profa. Kátia Messias Bichinho
Doutorandos: Adamastor Torres e Marcelo Batista de Lima
01) Defina ou descreva:
a) Potencial de eletrodo; b) potencial formal; c)
potencial padrão de eletrodo; d) célula galvânica; e)
célula eletrolítica; f) ânodo em uma célula
eletroquímica; g) cátodo em uma célula
eletroquímica.
02) Escreva as equações líquidas balanceadas para as
seguintes reações, acrescentando H+ e/ou H2O
necessários:
a) Fe3+ + Sn2+  Fe2+ + Sn4+
b) NO3- + Cu(s)  NO2(g) + Cu2+
c) Ti3+ + Fe(CN)63-  TiO2+ + Fe(CN)64d) MnO4- + VO2+  Mn2+ + V(OH)4+
e) Cr2O72- + U4+  Cr3+ + UO22+
03) Calcule o potencial de um eletrodo de cobre quando
imerso em solução de:
a) Cu(NO3)2 0,0440 mol L-1
b) NaCl 0,0750 mol L-1 saturada em CuCl
c) NaOH 0,040 mol L-1 saturada em Cu(OH)2
Dados: Kps CuCl = 1,9 x 10-7; Kps Cu(OH)2 = 4,8 x 10-20
Respostas: a) 0,297 V; b) 0,190 V; c) - 0,152 V
04) Considere a representação esquemática da célula
eletroquímica e calcule:
a) o potencial de cada eletrodo;
b) o potencial termodinâmico da célula;
c) avalie o potencial de redução de cada semi-reação e
informe o tipo de célula, galvânica ou eletroquímica.
Calcule a variação de energia livre da célula (∆G) e
confirme sua interpretação.
Zn|Zn2+ (0,0955 mol L-1)||Co2+(6,78 x 10-3 mol L-1)|Co
Dados: E° Zn2+/Zn(s) = - 0,763 V
Dados: E° Co2+/Co(s) = - 0,277 V
Resposta (b) Ecél = 0,452 V
05) Gere as expressões das constantes de equilíbrio para as
seguintes reações. Calcule o valor numérico para Keq:
a) Fe3+ + V2+  Fe2+ + V3+
b) 2V(OH)4+ + U4+  2VO2+ + UO22+ + 4H2O
c) VO2+ + V2+ + 2H+  2V3+ + H2O
06) A constante do produto de solubilidade para o Ag 2SO3 é
1,5 x 10-14. Calcule o E° para o sistema:
Ag2SO3(s) + 2e-  2Ag(s) + SO32Resposta: 0,390 V
A constante do produto de solubilidade para o Tl 2S é 6 x
10-22. Calcule o E° para o sistema. Resposta: - 0,96 V
Tl2S + 2e-  2Tl(s) + S2-
07) Defina:
a) complexo ou composto de coordenação; b) íon
complexo; c) contra-íon; d) ligante; e) ligante
monodentado; f) ligante polidentado; g) número de
coordenação.
08) Quais as vantagens de ligantes multidentados em
relação
aos
unidentados
em
titulações
complexométricas?
09) O íon cálcio forma um complexo fraco 1:1 com o íon
nitrato (Kf = 2,0). Qual seria a concentração de equilíbrio
do Ca(NO3)+ em uma solução preparada pela mistura de
10 mL de CaCl2 0,01 mol L-1 e 10 mL de NaNO3?
Resposta: 3,3 x 10-3 mol L-1
10) A constante de formação do complexo prataetilenodiamina (AgNH2CH2CH2NH2)+ é 5,0 x 104. Calcule a
concentração de Ag+:
a) em equilíbrio com uma solução 0,10 mol L-1 do
complexo.
b) se a concentração de etilenodiamina em solução
fosse igual a do complexo (0,10 mol L-1).
Respostas: (a) 1,4 x 10-3 mol L-1; (b) 2,0 x 10-5 mol L-1.
11) Escreva as equações químicas e as expressões das
constantes de equilíbrio para a formação de cada etapa
dos complexos:
a) [Ni(CN)4] 2b) [Cd(SCN)3] –
12) A titulação de 0,2121 g de Na2C2O4 de elevado grau de
pureza (MM=134 gmol-1) necessitou de 43,31 mL de
solução de KMnO4. Qual a concentração molar de
KMnO4?
Resposta: 0,01462 mol L-1 de KMnO4.
2KMnO4- + 5C2O42- + 16 H+  2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
13) A titulação de 50,00 mL de Na2C2O4 0,05251 mol L-1
requerreu 36,75 mL de KMnO4. Qual a concentração
molar de KMnO4?
Resposta: 0,02858 mol L-1 de KMnO4-
14) A titulação de iodo (I2) produzido a partir de 0,1045 g de
iodato de potássio (KIO3) grau padrão primário requereu
30,72 mL de solução de tiossulfato de sódio (Na2S2O3).
Calcule a concentração molar de Na2S2O3.
Resposta: 0,09537 mol L-1 Na2S2O3
KIO3 + 5I- + 6H+  3I2 + 3H2O + K+
I2 + 2S2O32-  2I- + S4O6215) O Zn em 0,7162g de amostra de talco foi titulado com
21,27 mL de solução de EDTA 0,01645 mol L-1. Calcule a
% m/m de Zn na amostra.
Resposta: 3,20 % m/m em Zn.
16) Calcule o volume de EDTA 0,050 mol L-1 necessário para
titular:
a) 27,16 mL de solução de Mg(NO3)2 0,0741 mol L-1
b) Ca em 0,5140 g do mineral CaHPO4.2H2O (MM172,9
gmol-1). A pureza do mineral na amostra é de 81,4
% m/m
Respostas: a) 40,25 mL; b) 48,40 mL
17) O teor de clorato de potássio (KClO3) existente em uma
amostra de 0,1279g de um explosivo foi determinado
pela reação com 50,00 mL de solução de Fe2+ 0,08930
mol L-1 .
ClO3- + 6Fe2+ + 6H+  Cl- + 3H2O + 6Fe3+
O excesso de Fe2+ 0,08930 mol L-1 foi retrotitulado com
14,93 mL de solução padrão de Ce4+ 0,083610 mol L-1 .
Calcule a % m/m de KClO3 presente na amostra de
explosivo.
Resposta:
18) O teor de Fe em uma amostra foi determinada em uma
titulação redox usando KMnO4 como titulante. Uma
amostra de peso 0,4185g foi diluída em ácido e o Fe3+
quantitativamente liberado foi reduzido a Fe2+. A
titulação dessa espécie química necessitou de 41,27mL
de solução de KMnO4 0,02500 M para alcançar o ponto
final. Determine o teor de Fe na amostra em
percentagem de Fe2O3.
Resposta: 95,4%
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