Capítulo 10. Ácidos e Bases: Propriedades Gerais Ficha de

EB: QUÍMICA GERAL/ EQB: QUÍMICA GERAL I
Capítulo 10. Ácidos e Bases: Propriedades Gerais
1.
Ficha de exercícios
Classifique cada uma das seguintes espécies como ácido ou base de BrØnsted, ou
ambas:
(a) H2O (b) OH(c) H3O+
(d) NH3
(e) NH4+
2(f) NH2 (g) NO3
(h) CO3
(i) HBr
(j) HCN
2. Quais são os nomes e as fórmulas das bases conjugadas dos ácidos seguintes?
(a) HNO2 (b) H2SO4
(c) H2S
(d) HCN
(e) HCOOH
3. Identifique os pares ácido-base conjugados em cada uma das reacções seguintes:
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
CH3COO- + HCN CH3COOH + CNHCO3- + HCO3- H2CO3 + CO32H2PO4- + NH3 HPO42- + NH4+
HClO + CH3NH2 CH3NH3+ + ClOCO32- + H2O HCO3- + OHCH3COO- + H2O CH3COOH + OH-
4. Diga qual o ácido conjugado correspondente a cada uma das bases seguintes:
(a) HS(b) HCO33(f) PO4 (g) HSO4-
(c) CO32(h) SO42-
(d) H2PO4(i) HSO3-
(e) HPO42(j) SO32-
5. Diga qual a base conjugada correspondente a cada um dos ácidos seguintes:
(a) CH2ClCOOH
(f) H2SO4
(k) H2S
(b) HIO4
(g) HSO4(l) HS-
(c) H3PO4
(h) H2SO3
(m) HClO
(d) H2PO4(i) HSO3-
(e) HPO42(j) NH4+
6. O ácido oxálico (C2H2O4) tem a seguinte estrutura:
Uma solução de ácido oxálico contém as espécies seguintes, em concentrações
variáveis: C2H2O4, C2HO4-, C2O42- e H+ .
(a) Desenhe as estruturas de Lewis de C2HO4- e C2O42-.
(b) Das quatro espécies acima, quais podem actuar apenas como ácidos, quais podem
actuar apenas como bases e quais podem actuar com ácidos quer como bases?
7. Indique se, a 25ºC (KW = 1.00 x 10-14) as seguintes soluções são ácidas, básicas ou
neutras: (a) 0.62 M de NaOH, (b) 1.4 x 10-3 M de HCl, (c) 2.5 x 10-11 M de H+, (d) 3.3 x
10-10 M de OH-.
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8. Calcule a concentração do ião hidrogénio em soluções com os seguintes valores de pH:
(a) 2.42, (b) 11.21, (c) 6.96, (d) 15.00.
9. Calcule a concentração do ião hidrogénio em mol/L em cada uma das seguintes
soluções: (a) uma solução cujo pH é 5.20, (b) uma solução cujo pH é 16.00, (c) uma
solução com uma concentração em hidróxido igual a 3.7 x 10-9 M.
10. Calcule, a 25ºC (KW = 1.00 x 10-14), o pH de cada uma das seguintes soluções: (a)
0.0010 M em HCl, (b) 0.76 M em KOH, (c) 2.8 x 10-4 M em Ba(OH)2, (d) 5.2 x 10-4 M em
HNO3.
11. Calcule o pH da água a 40 ºC, sabendo que KW é 3.8 x 10-14 a esta temperatura.
12. Preencha com as palavras ácida, básica ou neutra:
(a) pOH > 7; a solução é _______________
(b) pOH = 7; a solução é _______________
(c) pOH < 7; a solução é _______________
13. O pOH de uma solução é 9.40. Calcule a concentração do ião hidrogénio em solução.
14. Considere a solução resultante da dissolução de 18.4 g de HCl em 662 mL de água.
Calcule o pH da solução. (Considere que o volume da solução é também 662 mL.)
15. Que quantidade de NaOH (em gramas) é necessária para preparar 546 mL de solução
com um pH de 10.00?
16. Calcule o número de moles existentes em 5.50 mL de uma solução de KOH 0.360 M.
Qual o pOH da solução?
17. Classifique cada uma das seguintes espécies como ácido forte ou como ácido fraco:
(a) HNO3, (b) HF, (c) H2SO4, (d) HSO4-, (e) H2CO3, (f) HCO3-, (g) HCl, (h) HCN, (i) HNO2.
18. Classifique cada uma das seguintes espécies como base forte ou como base fraca:
(a) LiOH, (b) CN-, (c) H2O, (d) ClO4-, (e) NH2-.
19. Considere duas soluções aquosas contendo um ácido forte (HA) e um ácido fraco (HB)
com a mesma concentração. Descreva como compararia as forças destes dois ácidos
através de (a) uma medida de pH, (b) uma medida de condutância eléctrica, (c) um
estudo de velocidade de libertação de hidrogénio gasoso quando se fazem reagir estas
soluções com um metal activo como o Mg ou o Zn.
20. Quais das seguintes afirmações é/são verdadeiras relativamente a uma solução 0.10 M
de um ácido fraco HA?
(a)
(b)
(c)
(d)
o pH é 1.00
[H+] >> [A-]
[HA] = [A-]
o pH é menor do que 1
21. Quais das seguintes afirmações é/são verdadeiras relativamente a uma solução 1.0 M
de um ácido forte HA?
(a)
(b)
(c)
(d)
[A-] > [H+]
o pH é 0.00
[H+] = 1.0 M
[HA] = 1.0 M
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22. Preveja o sentido que predomina nesta reacção:
F- (aq) + H2O (l) HF (aq) + OH- (aq)
23. Preveja se a reacção seguinte se dá da esquerda para a direita de uma forma
mensurável:
CH3COOH (aq) + Cl- (aq) 24. Compare as forças dos seguintes pares de oxoácidos:
(a) H2SO4 e H2SeO4 , (b) H3PO4 e H3AsO4.
25. Preveja a força dos seguintes compostos: H2O, H2S e H2Se.
26. Qual dos seguintes ácidos é mais forte: CH3COOH ou CH2ClCOOH? Explique a sua
escolha.
27. Considere os seguintes compostos:
Fenol
Metanol
Experimentalmente, verifica-se que o fenol é um ácido mais forte que o metanol.
Explique esta diferença em termos das estruturas das bases conjugadas. (Sugestão:
Uma base conjugada mais estável favorece a ionização. Só uma das bases conjugadas
pode ser estabilizada por ressonância.)
28. Classifique cada uma das seguintes espécies como ácido de Lewis ou como base de
Lewis: (a) CO2, (b) H2O, (c) I-, (d) SO2, (e) NH3, (f) OH-, (g) H+, (h) BCl3.
29. Descreva a reacção seguinte em termos da teoria de Lewis para ácidos e bases:
AlCl3 (s) + Cl- (aq) → AlCl4- (aq)
30. Qual deveria ser considerado um ácido de Lewis mais forte: (a) BF3 ou BCl3, (b) Fe2+ ou
Fe3+? Explique.
31. O Ka do ácido benzóico é 6.5 x 10-5. Calcule o pH de uma solução deste ácido 0.10 M.
32. Uma reacção típica entre um antiácido e o ácido clorídrico no suco gástrico é:
NaHCO3 (s) + HCl (aq) NaCl (aq) + H2O (l) + CO2 (g)
Calcule o volume (em L) de CO2 gerado por 0.350 g de NaHCO3 e excesso de suco
gástrico a 1 atm e 37 ºC.
33. A qual dos seguintes sistema a adição de igual volume de NaOH 0.60 M daria origem a
uma solução com um pH inferior ao pH dessa? (a) água, (b) HCl 0.30 M, (c) KOH 0.70 M,
(d) NaNO3 0.40 M.
34. O pH de uma solução de um ácido monoprótico 0.0642 M é 3.86. Será um ácido forte?
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35. Calcule o pH de 1 L de uma solução contendo 0.150 mole de CH3COOH e 0.100 mole de
HCl. (Considere: Ka (CH3COOH) = 1.8 x 10-5)
36. A novocaína, usada como anestésico local por dentistas, é uma base fraca (com um
valor de Kb = 8.91 x 10-6). Qual a razão da concentração da base sobre a do ácido no
plasma sanguíneo (pH=7.40) de um doente?
37. O produto iónico de D2O é 1.35 x 10-15 a 25 ºC. (a) Calcule o pD de D2O puro onde pD é
determinado por pD = -log [D+]. (b) Para que valores de pD seria ácida uma solução de
D2O? (c) Deduza uma relação entre pD e pOD.
38. Qual o pH de 250 mL de uma solução aquosa contendo 0.616 g de hidrogenossulfato de
trifluorometano (CF3SO3H) que é um ácido forte?
39. A hemoglobina (Hb) é uma proteína presente no sangue, responsável pelo transporte
de oxigénio. Pode existir na forma protonada como HbH+. A ligação ao oxigénio pode
ser representada pela equação simplificada.
HbH+ + O2 HbO2 + H+
(a) Nos pulmões, onde a concentração de oxigénio é elevada, que forma de
hemoglobina é favorecida?
(b) Nos tecidos, onde se liberta dióxido de carbono devido ao metabolismo, o meio
torna-se mais ácido devido à formação de ácido carbónico. Que forma de
hemoglobina é favorecida nestas condições?
(c) Quando ocorre hiperventilação a concentração de CO2 no sangue do indivíduo
diminui. Como é que este facto afecta o equilíbrio acima mencionado?
Frequentemente aconselha-se a pessoa a respirar para dentro de um saco de
papel. Como é que este conselho pode ajudar a pessoa?
40. Calcule a concentração de todas as espécies numa solução de H3PO4 0.100 M.
(Considere: Ka (H3PO4) = 7.5 x 10-3 ; Ka (H2PO4-) = 6.2 x 10-8 ; Ka (HPO4-) = 4.8 x 10-13 )
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