2º ano - Soluções 2 [Modo de Compatibilidade]

DILUIÇÃO DE SOLUÇÕES
É
o
processo
que
consiste
em
adicionar
solvente puro a uma solução, com o objetivo de
diminuir sua concentração
SOLVENTE PURO
SOLUÇÃO INICIAL
SOLUÇÃO FINAL
SOLVENTE
PURO
VA
V
C
m1
SOLUÇÃO
INICIAL
V’
C’
m’1
SOLUÇÃO
FINAL
Como a massa do soluto não se altera, teremos que:
C
m1 = m’1
C’ x V’
x V =
01) Se adicionarmos 80 mL de água a 20 mL de uma solução
0,20 mol/L de hidróxido de potássio, iremos obter uma
solução de concentração molar igual a:
a) 0,010 mol/L.
VA = 80 mL
b) 0,020 mol/L.
c) 0,025 mol/L.
d) 0,040 mol/L.
e) 0,050 mol/L.
20 mL
0,20 mol/L
x
x
100 = 0,2
x
x
100 = 4
x =
x
4
100
? mol/L
V’ = 100 mL
20
x = 0,04 mol/L
02) Adicionou-se água destilada a 150 mL de solução 5 mol/L de
HNO3 , até que a concentração fosse de 1,5 mol/L. O volume
final obtido, em mL, foi:
VA
a) 750 mL.
b) 600 mL.
c) 500 mL.
d) 350 mL.
V = 150 mL
e) 250 mL.
m = 5 mol/L
V’ = ? mL
m’ = 1,5 mol/L
m’
1,5
x
x
V’ = m
V’ = 5
x
x
V
150
V’ =
750
1,5
V’ = 500 mL
03) O volume de água, em mL, que deve ser adicionado a
80 mL de solução aquosa 0,1 mol/L de uréia, para que
a solução resultante seja 0,08 mol/L, deve ser igual a:
a) 0,8
VA = ?
b) 1
c) 20
d) 80
V = 80 mL
e) 100
m = 0,1 mol/L
m’
x
V’ = m
0,08
x
V’ = 0,1
V’ =
8
0,08
V
x
x
V’ = ? mL
m’ = 0,08 mol/L
80
V’ = 100 mL
VA = 100 – 80
VA = 20 mL
04) Quantos cm 3 de H2O temos que adicionar a 0,50 litro de
solução 0,50 mol/L, a fim de torná-la 0,20 mol/L?
a) 1500.
VA = ?
b) 1250.
c) 1000.
V = 500 mL
d) 750.
V = 0,50 L
e) 500.
m = 0,50 mol/L
m’
0,2
V’ =
x
m’ = 0,20 mol/L
V’ = m
x
V
V’ = 0,5
x
500
x
250
0,2
V’ = ? mL
V’ = 1250 mL
VA = 1250 – 500
VA = 750 mL
05) Submete-se 3 L de uma solução 1 mol/L de cloreto de
cálcio à evaporação até um volume final de 400 mL, sua
concentração molar será:
a) 3,00 mol/L.
b) 4,25 mol/L.
c) 5,70 mol/L.
V=3L
d) 7,00 mol/L.
V = 3000 mL
e) 7,50 mol/L
m’
x
V’ = m
m’
x
400 = 1
3000
m’ =
400
m = 1 mol/L
V’ = 400 mL
m’ = ? mol/L
V
x
x
3000
m’ = 7,5 mol/L
MISTURA DE SOLUÇÕES DE MESMO SOLUTO
V1
C1
m1
SOLUÇÃO 1
V2
C2
+
m’1
SOLUÇÃO 2
Como: m1F = m1 + m’1
CF X VF = C 1 X V1 + C 2 X V2
VF
CF
m1F
SOLUÇÃO FINAL
01) O volume de uma solução de hidróxido de sódio 1,5 mol/L
que deve ser misturado a 300 mL de uma solução 2 mol/L
da mesma base, a fim torná-la solução 1,8 mol/L, é:
a) 200 mL.
b) 20 mL.
c) 2000 mL.
d) 400 mL.
e) 350 mL.
V=V
V’ = 300 mL
Vf = (V + 300) mL
m = 1,5 mol/L
m’ = 2 mol/L
mf = 1,8 mol/L
mf x Vf = m x V + m’ x V’
1,8
x
(V + 300) = 1,5
1,8 V + 540 = 1,5
1,8 V – 1,5
x
x
x
V + 2
x
300
0,3 V = 60
60
V=
0,3
V + 600
V = 600 – 540
V = 200 mL
02) Qual a molaridade de uma solução de NaOH formada pela
mistura de 60 mL de solução 5 mol/L com 300 mL de
solução 2 mol/L, da mesma base ?
a) 1,5 molar.
b) 2,0 molar.
c) 2,5 molar.
d) 3,5 molar.
e) 5,0 molar.
V = 60 mL
m = 5 mol/L
V’ = 300 mL
Vf = 360 mL
m’ = 2 mol/L
mf = ? mol/L
mf x Vf = m x V + m’ x V’
mf =
mf x 360 = 5 x 60 + 2 x 300
mf x 360 = 300 + 600
mf x 360 = 900
900
360
mf = 2,5 mol/L
03) Que volumes de soluções 0,5 mol/L e 1,0 mol/L de mesmo soluto
deveremos
misturar para obter
2,0 L de solução 0,8 mol/L,
respectivamente?
a) 200 mL e 1800 mL.
b) 1000 mL e 1000 mL.
c) 1200 mL e 800 mL.
d) 800 mL e 1200 mL.
e) 1800 mL e 200 mL.
V1 = x mL
V2 = y mL
VF = 2 L
m1 = 0,5 mol/L m2 = 1,0 mol/L mF = 0,8 mol/L
0,5
x
0,5
x + 1
x
x + 1
x
y = 0,8
x
x
2000
y = 1600
x + y = 2000
– 0,5
x
x
(– 1)
x =
400
0,5
x – y = –1600
x = 800 mL
x + y = 2000
y = 1200 mL
0,5 x = 400
04) A molaridade de uma solução X de ácido nítrico é o triplo da
molaridade de outra solução Y de mesmo ácido. Ao se misturar
200 mL da solução X com 600 mL da solução Y, obtém-se uma
solução 0,3 mol/L do ácido.
Pode-se afirmar, então, que as molaridades das soluções X e Y
são, respectivamente:
solução X
solução Y
1200 x = 240
m’
m = 3x mol/L m’ = x mol/L
V = 200 mL
3x
x
200 + x
600 = 0,3
600 x + 600 x = 240
= 0,3 mol/L
V’F = 800 mL
V’ = 600 mL
x
F
x
800
x =
240
1200
x = 0,2 mol/L
x = 0,6 mol/L
MISTURA DE SOLUÇÕES DE SOLUTOS DIFERENTES
Nesse caso, o que ocorre é uma simples diluição dos dois
solutos, pois suas quantidades permanecem constantes, porém
dispersas num volume maior. As concentrações finais dos dois
solutos serão menores que as iniciais.
01. 500 mL de uma solução 0,4 mol/L de glicose são misturados
a 300 mL de uma solução 0,8 mol/L de frutose. Calcule as
concentrações de glicose e frutose na solução resultante.
02. Quando 200 mL de uma solução 0,1 mol/L de NaNO3 são
misturados com 300 mL de uma solução 0,2 mol/L de Ba(NO3)2,
a concentração de íons nitrato na solução resultante, expressa
em mol/L, será igual a:
a) 0,03 b) 0,07 c) 0,14 d) 0,28
Mistura de soluções de solutos diferentes
com Reação Química
Neste caso, a determinação das concentrações de cada
espécie, depois da mistura, é feita através do cálculo
estequiométrico.
01) Misturamos 300 mL de uma solução aquosa de H3PO4 0,5 mol/L
com 150 mL de solução aquosa de KOH 3,0 mol/L.
Qual a molaridade da solução final em relação:
a) Ao sal formado?
n1 =
b) Ao ácido?
m
x
V
c) À base?
d) A solução final é ácida, básica ou neutra?
ácido
m
A
base
= 0,5 mol/L
VA = 300 mL
nA =
m
A x
VA
nA = 0,5 x 0,3 = 0,15 mol
m
B
= 3,0 mol/L
VB = 150 mL
nB =
m
B x
VF = 450 mL
VB
nB = 3,0 x 0,15 = 0,45 mol
Reação química que ocorre:
1 H3PO4
+ 3 KOH
reagem na proporção
1 mol
3 mols
quantidade misturada
0,15 mol
0,45 mols
proporção correta
1 K3PO4
+ 3 H 2O
1 mol
0,15 mol
não há excesso de ácido ou base
a) Qual a molaridade da solução final em relação ao SAL formado?
0,15
= 0,33 mol / L
S =
0,45
m
b) Qual a molaridade da solução final em relação ao ÁCIDO?
m
A
=
0
= 0 mol / L
0,45
c) Qual a molaridade da solução final em relação à base?
m
A
=
0
= 0 mol / L
0,45
d) A solução final é NEUTRA
02) Misturamos 200 mL de uma solução aquosa de H2SO4 1,0 mol/L
com 200 mL de solução aquosa de KOH 3,0 mol/L.
Qual a molaridade da solução final em relação:
a) Ao sal formado?
n1 =
b) Ao ácido?
m
x
V
c) À base?
d) A solução final é ácida, básica ou neutra?
ácido
m
A
base
= 1,0 mol/L
VA = 200 mL
nA =
m
A x
VA
nA = 1,0 x 0,2 = 0,2 mol
m
B
= 3,0 mol/L
VB = 200 mL
nB =
m
B x
VF = 400 mL
VB
nB = 3,0 x 0,2 = 0,6 mol
Reação química que ocorre:
1 H2SO4
+ 2 KOH
Reagem na proporção
1 mol
2 mols
Quantidade misturada
0,2 mol
0,6 mols
Quantidade reage/produz
0,2 mol
0,4 mols
há excesso de base
1 K3PO4
+ 2 H 2O
1 mol
0,2 mol
solução BÁSICA
a) Qual a molaridade da solução final em relação ao SAL formado?
m
S
=
0,20
= 0,5
mol / L
0,40
b) Qual a molaridade da solução final em relação à base?
m
A
=
0,20
0,40
= 0,5 mol / L
ANÁLISE VOLUMÉTRICA ou TITULAÇÃO
Uma aplicação da mistura de soluções com reação química
é a análise volumétrica ou titulação
01) Em uma aula de titulometria, um aluno utilizou uma solução de
20 mL de hidróxido de potássio 0,5 mol/L para neutralizar
completamente uma solução 1,0 mol/L de ácido sulfúrico.
Determine o volume da solução de ácido sulfúrico utilizado pelo
aluno:
Reação química que ocorre:
1 H2SO4
VB = 20 mL
m
B
+ 2 KOH
1 mol
= 0,5 moL/L
nA
1
VA = ? mL
m
A
= 1,0 moL/L
=
1,0
VA
2 mols
m
m
nB
x
+ 2 H2 O
nB
2
nA
1 K2SO4
0,5
x
=
2
VA = 5,0 mL
A x
20
VA =
B x
2
VB
02) 20 mL de uma solução aquosa de
NaOH
de molaridade
desconhecida foram titulados com uma solução aquosa 0,2 mol/L
de H2SO4. O volume de ácido gasto na titulação foi de 50 mL.
Qual a molaridade da base?
a) 1,0 mol/L.
b) 2,0 mol/L.
c) 3,5 mol/L.
d) 0,5 mol/L.
e) 4,0 mol/L.
03) Quantos gramas de hidróxido de potássio são neutralizados por
250 mL de solução de ácido nítrico de concentração 0,20 mol/L ?
Dado: Massa molar do KOH = 56,0 g/mol
a) 1,0 g.
b) 1,2 g.
c) 1,4 g.
d) 2,8 g.
e) 5,6 g.