Resolução das atividades complementares Química 1 Q10 — Misturas com reação p. 52 1 (UEL-PR) Que quantidade de NaOH, em mols, é necessária para neutralizar 15,0 g de ácido acético? (Dado: massa molar do ácido acético 5 60 g/mol) a) 0,25 c) 0,35 b) 0,30 d) 0,40 e) 5 Resolução: Equação envolvida: HC2O2H3 1 NaOH → NaC2O2H3 1 H2O 1 mol 1 mol 60 g 1 mol 15 g x x 5 0,25 mol 2 (UFMG) 100 mL de uma solução aquosa de ácido clorídrico 1 mol/L foram misturados a 100 mL de uma solução aquosa de nitrato de prata 1 mol/L, formando um precipitado de cloreto de prata, de acordo com a equação: HC, 1 AgNO3 → AgC, 1 HNO3 Em relação a esse processo, todas as afirmativas estão corretas, EXCETO: a) A concentração do íon nitrato na mistura é 0,5 mol/L. b) A reação produz um mol de cloreto de prata. c) O cloreto de prata é muito pouco solúvel em água. d) O pH permanece inalterado durante a reação. e) O sistema final é constituído de duas fases. Resolução: Cálculo das quantidades de matéria de soluto em cada uma das soluções: HC,: n 5 M ? V 5 1 ? 0,1 5 0,1 mol AgNO3: n 5 M ? V 5 1 ? 0,1 5 0,1 mol Portanto, 0,1 mol de HC, reage com 0,1 mol de AgNO3 produzindo 0,1 mol de AgC, (cloreto de prata). 3 (Faap-SP) Um controle rápido sobre a condição de utilização de uma bateria de automóvel é a medida da densidade da solução aquosa de H2SO4 que a mesma contém e que deve se situar entre 1,25 g/mL e 1,30 g/mL. Outro ensaio consistiria em retirar uma alíquota de 1 mL dessa solução que é colocada em erlenmeyer, diluída com água destilada, adicionada de indicador e titulada com solução aquosa de NaOH 1 molar. Supondo que nessa titulação o volume de titulante gasto fosse de 26 mL, a molaridade da solução ácida da bateria testada seria igual a: a) 36 c) 13 e) 2 b) 26 d) 18 Resolução: Quantidade de matéria de NaOH utilizada: n1 5 M ? V 5 1 ? 0,026 5 0,026 mol Equação da reação envolvida: H2SO4(aq) 1 2 NaOH(aq) → Na2SO4(aq) 1 2 H2O(,) Relação entre as quantidades de reagentes: 1 mol 2 mol Quantidades utilizadas: x 0,026 mol x 5 0,013 mol n M5 1 V 0,013 M5 0,001 M 5 13 mol/L 4 (PUC-SP) Adicionaram-se 100 mL de solução de Hg(NO3)2‚ de concentração 0,40 mol/L a 100 mL de solução de Na2S de concentração 0,20 mol/L. Sabendo-se que a reação ocorre com formação de um sal totalmente solúvel (NaNO3) e um sal praticamente insolúvel (HgS), as concentrações, em mol/L, dos íons Na1 e Hg21 presentes na solução final são respectivamente: a) 0,1 mol/L e 0,2 mol/L c) 0,4 mol/L e 0,2 mol/L e) 0,2 mol/L e 0,4 mol/L b) 0,2 mol/L e 0,1 mol/L d) 0,4 mol/L e 0,1 mol/L Resolução: Quantidade de matéria das substâncias empregadas na reação: Hg(NO3)2: n1 5 M ? V 5 0,40 ? 0,1 5 0,040 mol Na2S: n1 5 M ? V 5 0,20 ? 0,1 5 0,020 mol Volume total da solução: 200 mL Equação da reação envolvida: Hg(NO3)2(aq) 1 Na2S(aq) → HgS(s) 1 2 NaNO3(aq) Proporção: 1 mol 1 mol Quantidade: 0,040 mol 0,020 mol Reagem: 0,020 mol 0,020 mol Excesso: 0,020 mol Forma-se: 0,040 mol [Na11] 5 0,040 5 0,20 mol/L 0,2 [Hg 21] 5 0,020 5 0,10 mol/L 0,2 5 (Udesc-SC) As reações de neutralização são importantes em um procedimento de laboratório conhecido como titulação ácido-base, no qual a concentração molar de um ácido em uma solução aquosa é determinada pela aplicação vagarosa de uma solução básica de concentração conhecida, na solução do ácido. (As funções do ácido e da base podem ser invertidas.) Em relação a isso: a) Responda: em que momento deve ser interrompida a adição da base ao ácido? b) Escreva a reação química que represente a neutralização do ácido clorídrico pelo hidróxido de sódio. c) Repita o item b, substituindo o ácido clorídrico por ácido sulfúrico. Resolução: a) No momento em que a reação se completar. Esse instante é observado pela mudança de cor de uma substância colocada no meio reacional (indicador ácido-base). b) HC,(aq) 1 NaOH(aq) → NaC,(aq) 1 H2O(,) c) H2SO4(aq) 1 2 NaOH(aq) → Na2SO4(aq) 1 2 H2O(,) 6 (UFPE) Quantidades conhecidas de solução 0,1 M de nitrato de prata (AgNO3) são adicionadas a cinco tubos de ensaio contendo 1 mL de solução 1 M de cromato de potássio (K2CrO4), conforme a tabela a seguir. Todos os tubos apresentam formação do precipitado Ag2CrO4. Tubo Sol. 0,1 M de K2CrO4 Sol. 0,1 M de AgNO3 1 1 mL 3 mL 2 1 mL 2,5 mL 3 1 mL 2 mL 4 1 mL 1 mL 5 1 mL 0,5 mL Observando a tabela, podemos afirmar que: ( V ) no tubo 2 a solução de nitrato está em excesso. ( F ) no tubo 1 a solução de cromato está em excesso. ( F ) no tubo 3 a solução de nitrato está em excesso. ( F ) no tubo 4 não existe excesso de reagentes. ( V ) no tubo 5 a solução de cromato está em excesso. Resolução: Quantidade de matéria de cromato de potássio nos tubos de ensaio: n1 5 M ? V 5 0,1 ? 0,001 5 0,0001 mol Equação da reação envolvida: K2CrO4(aq) 1 2 AgNO3(aq) → Ag2CrO4(s) 1 2 KNO3(aq) Proporção: 1 mol 2 mol 0,0001 mol x x 5 0,0002 mol de AgNO3 (V) No tubo 2 há 0,1 ? 0,0025 5 0,00025 mol de AgNO3 (excesso, portanto) (F) No tubo 1 há 0,1 ? 0,003 5 0,00030 mol de AgNO3 (excesso). O excesso é de AgNO3 e não de K2CrO4. (F) No tubo 3 há 0,1 ? 0,002 5 0,00020 mol de AgNO3. Não há excesso. (F) No tubo 4 há 0,1 ? 0,001 5 0,00010 mol de AgNO3. Portanto, há excesso de K2CrO4. (V) No tubo 5 há 0,1 ? 0,0005 5 0,00005 mol de AgNO3. Portanto, há excesso de K2CrO4. 7 (UFRJ) Uma amostra de 10 L de um gás contendo N2, H2S, CH4 e CO2 foi borbulhada através de dois tubos, em seqüência, como ilustra a figura a seguir. gás de entrada gás de saída tubo 1 tubo 2 O tubo 1 continha uma solução aquosa de nitrato de chumbo (II) e o tubo 2, uma solução aquosa de hidróxido de bário. Todo o H2S presente na amostra reagiu no tubo 1. a) No tubo 1, ocorreu a formação de um precipitado, identificado como PbS, que, após ser lavado e seco, apresentou 2,39 g de massa. Determine a concentração de H2S na amostra de gás, expressa em mol/L. b) No tubo 2, observou-se a formação de um precipitado de cor branca. a) 0,001 mol/L Escreva a reação que ocorreu nesse tubo. b) CO2(g) 1 Ba(OH)2(aq) → BaCO3(s) 1 H2O(,) Resolução: a) Equação da reação envolvida: H2S(g) 1 Pb(NO3)2(aq) → PbS(s) 1 2 HNO3(aq) 1 mol 1 mol 239 g 34 g 2,39 g x x 5 0,34 g de H2S m1 M5 m1 ? V M5 0,34 34 ? 10 M 5 0,001 mol/L b) CO2(g) 1 Ba(OH)2(aq) → BaCO3(s) 1 H2O(,) precipitado branco precipitado branco Resolução das atividades complementares Química 1 Q11 — Titulação de soluções p. 56 1 (Unifenas-MG) 25 g de hidróxido de sódio impuro são dissolvidos em água suficiente para 500 mL de solução. Uma alíquota de 50 mL dessa solução foi gasta na titulação de 25 mL de ácido sulfúrico 1,00 mol/L. Qual a porcentagem de pureza do hidróxido de sódio? a) 8% c) 80% e) 2% b) 20% d) 100% Resolução: n5M?V Equação da reação envolvida: H2SO4(aq) 1 2 NaOH(aq) → Na2SO4(aq) 1 2 H2O(,) 1 mol 2 mol Quantidade de matéria de ácido: M ? V 5 1 ? 0,025 5 0,025 mol de H2SO4 Quantidade de matéria de hidróxido de sódio 5 2 ? 0,025 5 0,050 mol Massa de hidróxido de sódio presente na alíquota de 50 mL: m 5 n ? M 5 0,050 ? 40 5 2,0 g Massa de hidróxido de sódio presente na solução original (a que deu origem à alíquota) 5 20 g 25 g 100% 20 g x x 5 80% 2 (Fuvest-SP) Para se determinar o conteúdo de ácido acetilsalicílico (C9H8O4) num comprimido analgésico, isento de outras substâncias ácidas, 1,0 g do comprimido foi dissolvido numa mistura de etanol e água. Essa solução consumiu 20 mL de solução aquosa de NaOH, de concentração 0,10 mol/L, para reação completa. Ocorreu a seguinte transformação química: C9H8O4(aq) 1 NaOH(aq) → NaC9H7O4(aq) 1 H2O() Logo, a porcentagem em massa de ácido acetilsalicílico no comprimido é de, aproximadamente, Dado: massa molar do C9H8O4 5 180 g/mol a) 0,20% c) 18% e) 55% b) 2,0% d) 36% Resolução: Quantidade de matéria de NaOH gasto na titulação: M ? V 5 0,1 ? 0,020 5 0,0020 mol 180 g de C9H8O4 1 mol de NaOH 1 mol de C9H8O4 0,0020 mol de NaOH x x 5 0,36 g de C9H8O4 1,0 g de C9H8O4 100% 0,36 g de C9H8O4 y y 5 36% 3 (PUC-MG) 10 gramas de hidróxido de sódio impuro são dissolvidos em água suficiente para 500 mL de solução. Uma alíquota de 50 mL dessa solução gasta, na titulação, 15 mL de ácido sulfúrico 0,5 mol/L. A porcentagem de pureza do hidróxido de sódio inicial é: a) 90% c) 60% e) 30% b) 80% d) 50% Resolução: Equação da reação envolvida na titulação: H2SO4(aq) 1 2 NaOH(aq) → Na2SO4(aq) 1 2 H2O(,) 1 mol 2 mol Quantidade de matéria de ácido sulfúrico gasto na titulação: M ? V 5 0,5 ? 0,015 5 0,0075 mol Quantidade de matéria de hidróxido de sódio correspondente: 0,015 mol Em 50 mL de solução 0,015 mol de NaOH Em 500 mL de solução havia x x 5 0,15 mol de NaOH Massa correspondente de NaOH: 0,15 ? 40 5 6,0 g 10 g de amostra de hidróxido de sódio 6,0 g de hidróxido de sódio puro 100 g y y 5 60% 4 (Fuvest-SP) Misturando-se soluções aquosas de nitrato de prata (AgNO3) e de cromato de potássio (K2CrO4), forma-se um precipitado de cromato de prata (Ag2CrO4), de cor vermelho-tijolo, em uma reação completa. A solução sobrenadante pode se apresentar incolor ou amarela, dependendo de o excesso ser do primeiro ou do segundo reagente. Na mistura de 20 mL de solução 0,1 mol/L de AgNO3 com 10 mL de solução 0,2 mol/L de K2CrO4, a quantidade em mol do sólido que se forma e a cor da solução sobrenadante, ao final da reação, são, respectivamente: c) 1 e amarela. e) 2 3 1023 e incolor. a) 1 3 1023 e amarela. d) 2 3 1023 e amarela. b) 1 3 1023 e incolor. Resolução: Quantidade de matéria de AgNO3: M ? V 5 0,1 ? 0,02 5 0,002 mol Quantidade de matéria de K2CrO4: M ? V 5 0,2 ? 0,01 5 0,002 mol Equação da reação envolvida: 2 AgNO3(aq) 1 K2CrO4(aq) → Ag2CrO4(s) 1 2 KNO3(aq) 2 mol 1 mol 1 mol Quantidade de matéria reagente: 0,002 mol 0,002 mol Reage: 0,002 mol 0,001 mol 0,001 mol Excesso: Forma-se: 0,001 mol o A solução obtida, portanto, é amarela (há excesso do 2 reagente). A quantidade de cromato de prata formada é 0,001 mol ou 1 ? 1023 mol. Resolução das atividades complementares Química 1 Q12 — Dispersões coloidais p. 62 1 (PUC-MG) Considere as seguintes proposições: I. Não existe sistema polifásico formado de vários gases ou vapores. II. A água é uma mistura de hidrogênio e oxigênio. III.Todo sistema homogêneo é uma mistura homogênea. IV. Existe sistema monofásico formado por vários sólidos. V. Todo sistema polifásico é uma mistura heterogênea. São VERDADEIRAS as afirmações: a) I, II e III b) I e II apenas c) I e IV apenas d) III, IV e V Resolução: I. Verdadeira. II. Falsa. A água (H2O) é formada pela ligação entre átomos de hidrogênio e átomos de oxigênio. Uma mistura de hidrogênio e oxigênio é um sistema em que o gás hidrogênio esteja presente junto com o gás oxigênio. III. Falsa. Há sistemas homogêneos que não são misturas. Exemplo: água pura líquida. IV. Verdadeira. V. Falsa. Há sistemas polifásicos formados por uma única substância. É o que ocorre, por exemplo, quando num recipiente uma substância está em dois estados físicos diferentes. 2 Quando efetuamos a medida do diâmetro das partículas, é comum utilizarmos duas unidades, o angström (Å) e o micrômetro (m). O angström é uma unidade de medida que corresponde a 10210 m; seu nome foi dado em homenagem ao físico sueco A. J. Angström (1814-1874). O micrômetro (µm) surgiu em 1968, em substituição ao mícron, um prefixo cujo significado literal representa a milionésima parte de algo. Assim, o micrômetro equivale a 1026 m. Em relação a esse assunto, assinale a(s) alternativa(s) corre­ta(s). 01. As partículas de soluto em uma solução verdadeira apresentam diâmetro menor que 1021 m. 02. As partículas de disperso em uma dispersão coloidal apresentam diâmetro entre 1021 e 1026 m. 04. As partículas de disperso numa dispersão grosseira apresentam diâmetro maior do que 1 000 m. 08. As partículas de disperso em uma dispersão coloidal são barradas apenas por um ultrafiltro. 16. As partículas de disperso em uma dispersão coloidal sofrem sedimentação pela ação da gravidade. 32. As partículas de disperso em uma dispersão coloidal podem ser observadas ao ultramicroscópio. Resolução: (04) Errada. As partículas de disperso numa dispersão grosseira apresentam diâmetro maior do que 1 000 Å. (16) Errada. As partículas de disperso em uma dispersão coloidal não sofrem sedimentação pela ação da gravidade. 3 Uma dona de casa reservou, em quatro recipientes distintos, quatro diferentes tipos de mistura: gelatina de morango, refresco artificial de morango, chá de morango e suco natural de morango. Sabendo que duas dessas misturas são soluções e duas são dispersões coloidais, que o chá apresenta as menores partículas do disperso e que o suco apresenta as maiores, identifique o conteúdo dos recipientes A, B, C e D fornecidos na tabela abaixo, a partir do diâmetro das partículas dos solutos que eles contêm. Recipientes Diâmetro das partículas A 1,5 ? 1024 cm B 1,5 ? 1025 nm C 1,5 ? 1021 Å D 1,5 ? 1023 nm a) A 5 chá; B 5 refresco; C 5 suco e D 5 gelatina b) A 5 suco; B 5 gelatina; C 5 refresco e D 5 chá c) A 5 gelatina; B 5 suco; C 5 refresco e D 5 chá d) A 5 chá; B 5 suco; C 5 refresco e D 5 gelatina e) A 5 suco; B 5 chá; C 5 refresco e D 5 gelatina Resolução das atividades complementares Química 1 Q13 — Disperso e dispergente p. 68 1 (Ufla-MG) Ao observar um bloco de gelo produzido em um freezer, um adolescente perguntou ao professor por que o gelo apresentava algumas bolhas no seu interior. A alternativa que corresponde à explicação CORRETA do professor é: a) As bolhas formadas são devidas ao vapor d’água presente na estrutura do gelo. b) O cristal de gelo possui uma estrutura circular e as cavidades são hexagonais. c) A água sólida produzida em um freezer comum não se cristaliza totalmente, produzindo regiões esféricas de água líquida. d) As bolhas existentes no interior do bloco de gelo são decorrentes do rápido congelamento da água no freezer, que não permite a perfeita cristalização. e) A ocorrência das bolhas é devida ao ar dissolvido na água líquida, que não é solúvel na água sólida. 2 (Fuvest-SP) Azeite e vinagre, quando misturados, separam-se logo em duas camadas. Porém, adicionando-se gema de ovo e agitando-se a mistura, obtém-se a maionese, que é uma dispersão coloidal. Nesse caso, a gema de ovo atua como um agente a) emulsificador. c) oxidante. e) catalisador. b) hidrolisante. d) redutor. 3 (Vunesp-SP) Soluções ou dispersões coloidais são misturas heterogêneas onde a fase dispersa é denominada disperso ou colóide. Quando uma solução coloidal, constituída por colóides liófilos, é submetida a um campo elétrico, é correto afirmar que: a) as partículas coloidais não conduzem corrente elétrica. b) as partículas coloidais irão precipitar. c) as partículas coloidais não irão migrar para nenhum dos pólos. d) todas as partículas coloidais irão migrar para o mesmo pólo. e) ocorre eliminação da camada de solvatação das partículas coloidais. Resolução: Colóides liófilos são partículas coloidais que apresentam cargas de mesmo sinal. Ao serem submetidas a um campo elétrico, elas migram para o mesmo pólo. 4 (Unisa-SP) Em relação às afirmações: I. Sol é uma dispersão coloidal na qual o dispergente e o disperso são sólidos. II. Gel é uma dispersão coloidal na qual o dispergente é sólido e o disperso é líquido. III. A passagem de sol para gel é chamada pectização. IV. A passagem de gel para sol é chamada peptização. São corretas as afirmações: a) I e II c) I, III e IV e) Todas b) II e III d) II, III e IV Resolução: I. Falsa. Sol é uma dispersão coloidal na qual o disperso é sólido e o dispergente é líquido. 5 (PUC-SP) Sobre uma solução coloidal líquida é incorreto dizer que: a) não é homogênea. b) pode ser desdobrada por processos mecânicos especiais. c) sob a ação de um campo elétrico, parte das partículas vai para o pólo positivo e outra, para o pólo negativo. d) o disperso pode ser representado por moléculas. e) é sensível, em geral, à mudança do solvente. Resolução: Numa dispersão coloidal todas as partículas do disperso têm a mesma carga elétrica (positiva ou negativa); se a dispersão coloidal for submetida a um campo elétrico, todas as partículas do disperso irão migrar para um mesmo pólo. 6 O que é cataforese? Resolução: Numa dispersão coloidal, se as partículas do disperso tiverem carga positiva e forem submetidas à ação de um campo elétrico, elas migrarão para o pólo negativo do campo elétrico, denominado cátodo. 7 O que é anaforese? Resolução: Numa dispersão coloidal, se as partículas do disperso tiverem carga negativa e forem submetidas à ação de um campo elétrico, elas migrarão para o pólo positivo do campo elétrico, denominado ânodo. 8 A dispersão coloidal de brometo de prata, AgBr(ppt), acrescida de 1% de gelatina, constitui a principal matéria-prima utilizada na fabricação de filmes fotográficos. Sobre essa dispersão coloidal, responda: a) Ela é hidrófila ou hidrófoba? Por quê? b) Qual o papel da gelatina nessa dispersão? Resolução: a) Dispersão coloidal hidrófoba, porque praticamente não existe afinidade química entre o disperso (brometo de prata) e o dispergente (água). b) A gelatina é uma dispersão coloidal hidrófila e atua como colóide protetor (semelhante a uma camada de solvatação), dando estabilidade à dispersão hidrófoba de brometo de prata em água. 9 (UERJ) A técnica de centrifugação é usada para separar os componentes de algumas misturas. Pode ser utilizada, por exemplo, na preparação de frações celulares, após o adequado rompimento das membranas das células a serem centrifugadas. Em um tubo apropriado, uma camada de homogeneizado de células eucariotas rompidas foi cuidadosamente depositada sobre uma solução isotônica de NaC,. Esse tubo foi colocado em um rotor de centrífuga, equilibrado por um outro tubo. EM REPOUSO EM ROTAÇÃO centro do rotor homogeneizado solução de NaC� tubo de equilíbrio Considere as seguintes massas médias para algumas organelas de uma célula eucariota: ■ mitocôndria: 2 3 1028 g; ■ lisossoma: 4 3 10210 g; ■ núcleo: 4 3 1026 g. Dentre os sistemas a seguir, aquele cujos componentes podem ser separados por centrifugação é: a) petróleo. c) solução de sacarose em água. b) álcool hidratado. d) suspensão de leite de magnésia. 10 (UFU-MG) A popular maionese caseira é formada pela mistura de óleo, limão (ou vinagre) e gema de ovo; este último componente tem a função de estabilizar a referida mistura. Esta mistura é um exemplo de: a) solução verdadeira concentrada. d) uma dispersão coloidal do tipo emulsão. b) solução verdadeira diluída. e) um gel que sofreu uma peptização. c) uma dispersão coloidal do tipo gel. Resolução das atividades complementares Química 1 Q14 — Preparação e estabilidade p. 74 1 (UFPE) Qual dos seguintes processos pode ser usado para extrair sal de cozinha da água do mar? a) Filtração b) Decantação c) Destilação d) Diluição e) Eletroforese 2 (PUCCamp-SP) As proposições a seguir foram formuladas por um estudante, após o estudo de substâncias puras e misturas. I. O leite puro não pode ser representado por fórmula molecular porque é uma mistura de várias substâncias. II. Como se trata de substância pura, o álcool anidro apresenta ponto de ebulição e densidade característicos. III.A água mineral é substância pura de composição definida. IV. O ar empoeirado é mistura heterogênea sólido 1 gás. V. Por ser substância pura, o café coado não pode ser submetido a processos de fracionamento de misturas. Quantas proposições estão corretas? a) 1 c) 3 e) 5 b) 2 d) 4 Resolução: I. Verdadeira. II. Verdadeira. III. Falsa. A água mineral é uma mistura homogênea de água e sais minerais. IV. Verdadeira. V. Falsa. O café coado não é uma substância pura. Trata-se de uma mistura de água e outras substâncias que pode ser submetida a processos de fracionamento de misturas. 3 Os cosméticos coloridos para pálpebras, conhecidos como sombras, são vendidos na forma de pós compactos ou na forma de cremes anidros (sem água), emulsões, bastões e lápis, com um dos seguintes acabamentos (a classificação a seguir é a utilizada pelas empresas que fabricam cosméticos): ■ mate (fosco): obtido em geral pela adição de dióxido de titânio, TiO2. ■ gelado (brilho perolado): obtido pela adição de oxicloreto de bismuto, BiOC,, mica e extrato de escamas de peixe. ■ iridescente (brilho metálico): obtido pela adição de pós de cobre, alumínio ou prata. As sombras em pó também contêm talco com pigmentos coloridos, além de aglutinantes, como o estearato de zinco, Zn(H35C17COO)2, ou o estearato de magnésio, Mg(H35C17COO)2. Algumas sombras classificadas como “cremosas” contêm um sistema de aglutinantes oleosos, tais como óleo mineral, cera de abelhas ou lanolina. Podem ainda receber a adição de caulim ou de giz para aumentar a absorção de óleo e a durabilidade da maquiagem. Cite dois processos que podem ser adotados para tornar um metal utilizável na fabricação de uma sombra com brilho metálico. Resolução: Para que as partículas do metal fiquem com um diâmetro adequado para formar uma dispersão coloidal, deve-se usar o método da fragmentação. Isso pode ser feito tanto com um moinho coloidal como com um arco voltaico. 4 Explique no que consiste o método de uma dispersão coloidal por meio de reação química, dando como exemplo a formação de uma dispersão coloidal de hidróxido de prata obtida pela reação entre soluções diluídas de sulfato de prata e hidróxido de potássio. Resolução: Segundo a Lei de Werner, é possível obter uma dispersão coloidal quando, numa reação de formação de um composto pouco solúvel, as soluções reagentes apresentam concentrações extremas, isto é, muito diluídas ou muito concentradas. Por exemplo, reação de formação de hidróxido de prata coloidal, Ag2SO4(aq) 1 2 KOH(aq) → K2SO4(aq) 1 2 AgOH(coloidal) 5 O sangue é uma dispersão coloidal. A coagulação do sangue é, mais do que a destruição dessa dispersão coloidal, um sistema vital de defesa do organismo contra a perda de sangue que se segue a um ferimento. Esse processo depende de várias enzimas (substâncias que catalisam as reações em nosso organismo) e resulta na formação de um “tampão” gelatinoso feito da proteína fibrina. O mecanismo da coagulação é bastante complexo, mas pode ser resumido da seguinte maneira: a trombina (uma enzima) catalisa a conversão de fibrinogênio (uma proteína muito solúvel) em fibrina (uma proteína insolúvel), que forma o coágulo (denominado trombo). Explique se há outras maneiras de destruir uma dispersão coloidal sem que haja necessidade de transformar quimicamente o disperso. Resolução: Uma dispersão coloidal pode ser destruída neutralizando as cargas elétricas do disperso ou eliminando a camada de solvatação. Resolução das atividades complementares Química 1 Q15 — Propriedades coligativas p. 78 1 Calcule a concentração de partículas de soluto, em quantidade de matéria, em cada uma das soluções abaixo. a) 6,0 g de hidróxido de sódio em 200 mL de solução aquosa b) 0,4 mol de nitrato de prata em 500 mL de solução aquosa c) 1,8 ? 1023 moléculas de sacarose em 4,0 L de solução aquosa d) 22,2 g de cloreto de cálcio em 5,0 L de solução aquosa Adotar como constante de Avogadro: 6,0 ? 1023 Resolução: a) M 5 m1 M1 ? V c) 1 mol de sacarose 6 40 ? 0,2 M 5 0,75 mol/L M5 n NaOH(aq) → Na 11 1 C,12 (aq) (aq) 1 mol/L 1 mol/L 1 mol/L 0,75 mol/L x y x 5 0,75 mol/L y 5 0,75 mol/L Concentração total de partículas de soluto: 1,50 mol/L n1 V 0,4 M5 5 0,8 mol/L de AgNO3 0,5 AgNO3(aq) → Ag11 1 NO12 (aq) 3(aq) 1 mol/L 1 mol/L 1,8 ? 1023 moléculas de sacarose n 5 0,3 mol de sacarose M5 n V 0,3 M5 4 M 5 0,075 mol/L d) M 5 b) M 5 6,0 ? 1023 moléculas de sacarose m1 M1 ? V 22,2 111 ? 5 M 5 0,04 mol/L M5 1 mol/L 21 2 CaC,2(aq) → Ca (aq) 1 2 C,1(aq) 1 mol 1 mol 2 mol 0,04 mol/L s v s 5 0,04 mol/L v 5 0,08 mol/L Concentração total de partículas de soluto: 0,12 mol/L 0,8 mol/L w k w 5 0,8 mol/L k 5 0,8 mol/L Concentração total de partículas de soluto: 1,6 mol/L 2 O soro fisiológico é utilizado de diversas maneiras na área da saúde, como, por exemplo, para lavagem dos olhos, para a desobstrução nasal e em aparelhos de inalação. O soro fisiológico é uma solução aquosa de cloreto de sódio 0,9% em massa. Qual o número de partículas dispersas em um litro de soro fisiológico? Dados: densidade do soro fisiológico: 1,01 g/cm3. Constante de Avogadro: 6,0 ? 1023. Resolução: C 5 1 000 ? T ? d C 5 1 000 ? 0,009 ? 1,01 C 5 9,09 g/L M5 C M1 9,09 58,5 M 5 0,155 mol/L M5 NaC,(aq) → Na 11 1 C,12 (aq) (aq) 1 mol/L 1 mol/L 1 mol/L x y 0,155 mol/L x 5 0,155 mol/L y 5 0,155 mol/L Concentração total de partículas: 0,31 mol/L Quantidade de matéria de partículas em 1 L de solução: 0,31 mol Número de partículas de soluto em 1 L de solução: 0,31 ? 6 ? 1023 5 1,86 ? 1023 partículas 3 Determine a concentração de partículas de soluto em cada uma das soluções indicadas abaixo (considere que os solutos são totalmente solúveis e que os solutos iônicos estejam totalmente dissociados). c) 0,2 mol/L de carbonato de sódio (Na2CO3) a) 0,4 mol/L de glicose (C6H12O6) d) 0,1 mol/L de sulfato de alumínio (A,2(SO4)3) b) 1,5 mol/L de nitrato de potássio (KNO3) Resolução: a) 0,4 mol/L de partículas de glicose. → 1 b) KNO3(s) K11 NO12 (aq) 3(aq) 1,5 mol/L 1,5 mol/L 1,5 mol/L Concentração total de partículas do soluto: 3,0 mol/L → 1 c) Na2CO3(s) 2 Na 11 CO22 (aq) 3(aq) 0,2 mol/L 0,4 mol/L 0,2 mol/L Concentração total de partículas de soluto: 0,6 mol/L 31 → 1 d) A,2(SO4)3(s) 2 A,(aq) 3 SO22 4(aq) 0,1 mol/L 0,2 mol/L 0,3 mol/L Concentração total de partículas de soluto: 0,5 mol/L 4 (Unimep-SP) Segundo a conceituação de Arrhenius, o grau de ionização do ácido clorídrico, em determinada concentração e temperatura, é de 90%. O fator i de van’t Hoff para essa solução é: a) 0,9 c) 1,9 e) 2,8 b) 1,2 d) 1,8 Resolução: HC,(g) → H11 (aq) i 5 1 1 a (q 2 1) i 5 1 1 0,9 (2 2 1) i 5 1,9 1 2 C,1(aq) q52 5 (EEM-SP) Os coeficientes de van’t Hoff para duas soluções, uma de KC, e outra de Na2SO4, são, respectivamente, 1,9 e 2,8. Qual a razão entre os graus de dissociação aparente desses sais nas duas soluções? Resolução: Para o KC,: i 5 1 1 a (q 2 1) 1,9 5 1 1 a (2 2 1) a 5 0,9 Para o Na2SO4: i 5 1 1 a (q 2 1) 2,8 5 1 1 a (3 2 1) a 5 0,9 Portanto, a razão entre os graus de dissociação aparente desses sais nas duas soluções é 1. Resolução das atividades complementares Química 1 Q16 — Tonoscopia p. 84 1 (Vunesp-SP) No gráfico a seguir, as curvas I, II, III e IV correspondem à variação da pressão de vapor em função da temperatura de dois líquidos puros e das respectivas soluções de mesma concentração de um mesmo sal nesses dois líquidos. O ponto de ebulição de um dos líquidos é 90 °C. I pressão/mmHg 780 II III IV 760 740 720 700 60 70 80 90 temperatura (°C) 100 110 Utilizando os números das curvas respectivas: a) Indicar quais curvas correspondem aos líquidos puros. Indicar entre os dois qual é o líquido mais volátil e justificar. b) Indicar quais curvas correspondem às soluções. Justificar. Resolução: a) Líquidos puros: I e III. O líquido mais volátil é o que numa mesma temperatura apresenta a maior pressão de vapor: líquido I. b) Soluções: II e IV. 2 (FEI-SP) Em um cilindro de aço de capacidade máxima de 4 litros, previamente evacuado, munido de um êmbolo móvel, coloca-se 1 litro de água pura. Uma vez atingido o equilíbrio, a uma dada temperatura, a pressão de vapor de água é registrada no manômetro instalado no cilindro. Relativamente às proposições: 1) A pressão de vapor da água pura não depende da quantidade de vapor entre a superfície líquida e as paredes do êmbolo móvel. 2) A pressão de vapor da água pura não depende da quantidade de líquido presente no cilindro. 3) O aumento da temperatura acarreta um aumento na pressão de vapor da água pura. 4) Ao substituirmos a água por igual quantidade de éter puro, no cilindro, mantendo a mesma temperatura, a pressão de vapor do éter puro registrada no manômetro resulta a mesma da água pura. São verdadeiras: a) apenas a 3 c) apenas a 1, 2 e 4 e) apenas a 1, 2 e 3 b) apenas a 3 e 4 d) apenas a 1, 3 e 4 Resolução: 1) Verdadeira. A pressão de vapor de um líquido depende apenas de sua temperatura. 2) Verdadeira. 3) Verdadeira. Um aumento de temperatura provoca um aumento da pressão de vapor de qualquer solvente. 4) Falsa. O éter é mais volátil que a água. Portanto, sua pressão de vapor é maior que a pressão de vapor da água sob mesma temperatura. 3 (Fatec-SP) Na panela de pressão, os alimentos cozinham em menos tempo, porque a pressão exercida sobre a água torna-se maior que a pressão atmosférica. Em conseqüência desse fato, podemos afirmar que o tempo de cozimento do alimento é menor porque a) a água passa a “ferver” acima de 100 °C. b) a água passa a “ferver” abaixo de 100 °C. c) a água passa a “ferver” a 100 °C. d) não há mudança na temperatura de ebulição da água. e) sob pressão maior, a temperatura de ebulição da água deve ser menor. 4 (Vunesp-SP) A variação das pressões de vapor de HCC,3 e C2H5C, com a temperatura é mostrada no gráfico. Pressão de vapor/mmHg 1 400 1 200 1 000 800 600 400 C2H5C� HCC�3 200 0 �30 �20 �10 0 10 20 30 40 Temperatura (°C) 50 60 70 Considere a pressão de 1 atmosfera. a) A que temperatura cada substância entrará em ebulição? b) Qual é o efeito da adição de um soluto não volátil sobre a pressão de vapor das soluções? Resolução: a) 1 400 Pressão de vapor/mmHg 1 200 1 000 800 600 400 HCC�3 C2H5C� 200 Temperatura (°C) 0 �30 �20 �10 0 10 20 30 40 50 60 70 Como pode ser observado pelo gráfico, o C2H5C, entrará em ebulição a, aproximadamente, 10 °C e o HCC,3 entrará em ebulição a, aproximadamente, 57 °C. b) A adição de um soluto não volátil provocará uma diminuição da pressão de vapor desses solventes.