EQUILÍBRIO IÔNICO

QUÍMICA - 2o ANO
MÓDULO 20
EQUILÍBRIO IÔNICO PARTE 2
Como pode cair no enem
(UERJ) A água sanitária é um agente desinfetante que contém a substância hipoclorito de sódio.
A equação química a seguir representa o equilíbrio do íon hipoclorito com o ácido hipocloroso,
um agente desinfetante ainda mais eficiente.
ClO-(aq) + H2O (l)
HClO(aq) + OH-(aq)
Em um processo de limpeza, quantidades iguais de água sanitária foram adicionadas a
volumes iguais de líquidos com diferentes valores de pH a 25ºC, de acordo com a tabela.
Líquido
pH
1
5
2
7
3
9
4
11
O líquido no qual a água sanitária apresenta maior ação desinfetante é o de número:
a) 1 c) 3
b) 2 d) 4
Fixação
.1) (PUC - Adaptada) Considere a concentração molar de hidrogênio de cada um dos sistemas
,a seguir.
Sistema
[H+] (mol/L)
1 – Suco de laranja
1,0 x 10-4
2 – Café preparado
1,0 x 10-6
3 – Água de lavanderia
1,0 x 10-12
Com base nesses dados, é correto afirmar que:
a) pH1 > pH3 > pH2 d) pH3 < pH1 > pH2
b) pH1 < pH2 > pH3 e) pH3 > pH1 < pH2
c) pH2 < pH3 < pH1
Fixação
F
2) (PUC) Um ácido carboxílico RCOOH se dissocia em solução aquosa segundo a reação abaixo.3
s
RCOOH (aq) → H+ (aq) + RCOO− (aq)
p
d
Se uma solução 0,1 mol x L−1 desse ácido é 10% ionizada, qual o valor do pH da solução?a
a) pH = 1
b
b) pH = 2
c
c) pH = 7
d
d) pH = 12
e
e) pH = 13
Fixação
3) (PUC) Considere 100 ml de uma solução aquosa de ácido clorídrico preparada pela dissolução de 0,73 g de HCl gasoso. Considere que essa solução tenha sido diluída com água,
perfazendo um volume final de 200 ml. Assinale a alternativa que indica a molaridade e o pH
dessa solução.
?a) 0,5 mol x L–1 e 5
b) 0,01 mol x L–1 e 2
c) 0,1 mol x L–1 e 1
d) 0,2 mol x L–1 e 2
e) 0,05 mol x L–1 e 5
Fixação
4) (UFRRJ) Em um potenciômetro, faz-se a leitura de uma solução 0,001 M de hidróxido de
sódio (utilizado na neutralização de ácido láctico). Sabendo-se que o grau de dissociação é
total, o valor do pH encontrado corresponde a:
a) 2,7
b) 5,4
c) 12,0
d) 11,0
e) 9,6
Fixação
5) A constante de ionização da água (Kw), à temperatura normal do corpo humano (37ºC), é 2,42 x
10-14 (mol / L)2. Qual é o pH de uma solução neutra a essa temperatura?
Dados: log 156 = 2,193
a) 0
b) 7,0
c) 7,2
d) 14
e) 6,8
Fixação
6) Considerando-se que a concentração de ácido clorídrico no estômago, depois de uma refeição, é 1,2 x 10-3 mol/L, o pH do estômago será:
Dados: log 12 = 1,080
a) -2,92
b) +2,92
c) -3,08
d) +3,08
e) -1,92
Fixação
-7) (PUC) O pH de uma solução aumentou de 4,0 para 7,0. A concentração de H3O+ presente
na solução foi multiplicada por:
a) 0,001
b) 0,330
c) 3,000
d) 1000,0
Fixação
8) (USS) A concentração de uma solução de hidróxido de potássio, de pH igual a 12, vale:
a) 0,28 g/L
b) 0,42 g/L
c) 0,56 g/L
d) 1,12 g/L
e) 1,68 g/L
Fixação
9) (PUC) Considerando que o pH do sangue humano é em média em torno de 7,5 a 25°C,
podemos afirmar que:
a) o sangue é levemente ácido a 25°C.
b) ao adicionarmos gotas de uma base forte ao sangue coletado, o pH do sangue diminui.
c) o sangue é mais ácido que a água a 25°C.
d) a [OH−] no sangue é maior que a de [H+].
e) o sangue é neutro a 25°C.
Fixação
10) Alguns valores do produto iônico da água estão no quadro.
T(ºC)
10
25
40
KW
2,9 x 10-15
1,0 x 10-14
2,9 x 10-14
Considerando esses dados, todas as alternativas estão corretas, EXCETO:
a) A concentração de íons H+ é igual a de íons OH− em qualquer temperatura
b) A dissociação da água é um processo endotérmico
c) A elevação da temperatura aumenta o pH da água pura
d) O pH da água pura a 10ºC é maior que 7
e) O pH da água pura a 25ºC é igual a 7
Fixação
11) (OQRJ) Um estudante, ao analisar duas
amostras de mel (A1 e A2) e uma amostra de
xampu (A3), obteve as seguintes colorações:
A1 + azul de bromotimol → solução amarela;
A1 + fenolftaleína → solução com coloração
original;
A2 + azul de bromotimol → solução azul;
A2 + fenolftaleína → solução rosa;
A3 + azul de bromotimol → solução verde;
A3 + fenolftaleína → solução com coloração
original.
Observando os resultados obtidos pelo
aluno e os dados da tabela abaixo, marque a
opção em que amostras A1, A2 e A3 se encontram em ordem crescente, segundo o grau de
acidez de cada uma delas.
a) A2>A3>A1 b) A3>A1>A2 c) A1<A2<A3
d) A1<A3<A2
e) A2<A3<A1
Fixação
12) (UFSCAR) O “gelo-seco” é dióxido de carbono sólido, e nas condições ambientes sofre
sublimação. Colocando-se gelo seco em contato com água destilada contendo o indicador
azul de bromotimol, observa-se que a coloração da solução, que inicialmente é verde,
torna-se amarelada.
Com base nessas informações, é correto afirmar que:
a) a solução final tornou-se alcalina.
b) o pH da solução aumentou.
c) as interações intermoleculares do gelo-seco são mais intensas do que as interações intermoleculares da água.
d) o azul de bromotimol adquire coloração amarelada em meio ácido.
e) o gelo-seco possui interações intermoleculares do tipo ligação de hidrogênio.
-
Fixação
13) (UFAC) Um rapaz, querendo impressionar a namorada, prometeu-lhe fazer um arco-íris. Ele
sabia que o suco de repolho-roxo contém um composto que muda de cor conforme a acidez
do meio. Quando a solução é muito ácida, o suco tem coloração vermelha. À medida que a
solução fica menos ácida, a cor muda para rosa. Em meio ligeiramente básico, torna-se verde
e chega a amarelo em soluções muito básicas. A cor original do suco é lilás. O rapaz colocou
o suco em cinco copos e acrescentou algumas gotas das substâncias seguintes:
copo 1 = nenhuma substância adicionada
copo 2 = leite de vaca (pH = 6,5)
copo 3 = amoníaco (pH = 11,0)
copo 4 = bicarbonato de sódio (pH = 8,2)
copo 5 = vinagre (pH = 2,5)
As cores obtidas nos copos 1, 2, 3, 4 e 5 são, respectivamente:
a) lilás, vermelho, rosa, verde, amarelo.
b) lilás, amarelo, rosa, verde, vermelho.
c) lilás, rosa, verde, vermelho, amarelo.
d) lilás, amarelo, vermelho, rosa, verde.
e) lilás, rosa, amarelo, verde, vermelho.
Fixação
F
14) (PUC) Assinale a alternativa que indica o volume de solução aquosa de ácido clorídrico1
0,05 mol x L−1 que, ao reagir com 30 ml de uma solução aquosa 1,0 mol x L−1 de KOH, originará
uma solução com pH igual a 7.
a) 200 ml
b) 350 ml
c) 600 ml
m
d) 1600 ml
s
e) 500 ml
a
b
c
d
e
Fixação
15) (PUC) O equilíbrio iônico da água pura pode ser representado de maneira simplificada por:
H2O(l)
H+(aq) + OH−(aq)
O produto iônico da água é Kw = [H+] [OH−], cujo valor é 1 x 10−14 a 25°C. Ao se adicionar 1,0
ml de NaOH 1,0 mol/L (base forte) a um copo béquer contendo 99 ml de água pura, o pH da
solução será aproximadamente igual a:
a) 2
b) 5
c) 8
d) 10
e) 12
Fixação
16) (ITA) Uma solução aquosa de um ácido fraco monoprótico é mantida à temperatura de
25ºC. Na condição de equilíbrio, este ácido está 2,0% dissociado. Assinale a opção CORRETA que apresenta os valores numéricos do pH e da concentração molar (expressa em
mol x L-1) do íon hidroxila nesta solução aquosa.
Dados: pKa (25°C) = 4,0; log 5 = 0,7.
a) 0,7 e 5,0 x 10-14
b) 1,0 e 1,0 x 10-13
c) 1,7 e 5,0 x 10-13
d) 2,3 e 2,0 x 10-12
e) 4,0 e 1,0 x 10-10
Proposto
1) (UFPA) As condições para a adequada eletrodeposição de substâncias eletrocrômicas são
-influenciadas pelo meio, principalmente pelo pH. Por exemplo, para se depositar um filme de
polianilina a partir de sua solução aquosa, o pH da solução deve estar entre 2 e 4. Para um
experimento de eletrodeposição dispõe-se de 100 ml de solução aquosa de polianilina com pH
igual a dois. Essa solução, porém, precisou ter seu volume alterado para 1L, com adição de
água, em função de o objeto, que sofrerá a eletrodeposição, ter que ficar totalmente imerso.
Justifique, com base no cálculo do pH da solução final, se nas novas condições do meio
reacional a deposição irá ocorrer adequadamente.
Proposto
2) (UFRJ) As concentrações de [H+] e de [OH−] típicas de alguns soluções encontradas em
sua casa são apresentadas na tabela a seguir. Utilizando esses dados, responda ao que se
pede abaixo.
[H+] (mol/L)
[OH−] (mol/L)
Leite
10-7
10-7
Água de rejeito
da lavanderia
10-12
10-2
Coca-Cola
10-3
10-11
Suco de tomate
10-4
10-10
Urina
10-6
10-8
Determine o pH da Coca-Cola.
Proposto
3) (UFRJ) Em 1982, os cientistas australianos Barry J. Marshall e J. Robin Warren identificaram a
bactéria Helicobacter pylori e seu papel no desenvolvimento de gastrites e úlceras pépticas. Por
esse trabalho, os dois cientistas receberam o prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia de 2005.
Helicobacter pylori
a) A concentração de íons bicarbonato afeta a posição da bactéria Helicobacter pylori no muco
protetor do estômago, onde ela se aloja. Admita que os íons bicarbonato foram obtidos pela
preparação de uma solução aquosa de bicarbonato de sódio.
Escreva a equação da dissociação desse sal.
b) O valor do pH no muco protetor do estômago é próximo ao neutro, mas a bactéria Helicobacter pylori necessita suportar, durante algum tempo, a forte acidez da cavidade estomacal.
Determine a razão entre as concentrações de íons H+ em meios de pH = 2 e pH = 7 e o
valor do pOH quando pH = 2.
Proposto
P
4) (UERJ) O controle do pH do sangue humano é um processo complexo que envolve o cérebro,5
os pulmões e os rins. Neste processo, o íon hidrogenocarbonato desempenha uma importantei
função tamponante. Considerando as condições ambientes e a concentração hidroxiliônica
equivalente a 2,5 x 10-7 mol x L-1, calcule o pH do sangue humano.
Dados: Utilize log105 igual a 0,70.
Proposto
5) (UFRRJ) Calcule o pH de uma solução que contém 1 / 100.000 g de H+ por litro de solução,
indicando se a solução é ácida, básica ou neutra.
Proposto
P
6) (UFRRJ) Comparando os valores de pH de duas soluções aquosas X e Y, encontramos a7
seguinte diferença:
à
pHX − pHY = 4
a
b
c
Calcule:
d
D
Proposto
7) (UFF) Uma solução de ácido acético 0,050 M apresenta um grau de dissociação (α) 0,4 %
à temperatura de 25ºC. Para esta solução, à temperatura mencionada, calcule:
a) o valor da constante de equilíbrio;
b) a concentração do íon acetato;
c) o pH da solução;
d) a concentração de todas as espécies em solução.
Dados: log 2 = 0,301
Proposto
P
8) (UFJF) A acidez dos vinhos influencia sua estabilidade, coloração e sabor. Ela pode ser9
avaliada através do pH e da concentração dos ácidos orgânicos. Dentre os ácidos orgânicosf
presentes nos vinhos, alguns são provenientes da uva e outros são resultantes do processor
de fermentação ou, ainda, utilizados como conservantes.
l
c
p
Ácido benzaÁCIDO
Ácido acético Ácido láctico
ç
noico
(
-5
-5
-4
p
Ka
6,3 x10
1,8 x 10
1,0 x 10
m
l
Considere três soluções aquosas distintas, cada uma contendo, respectivamente 0,10 mol/Lc
de ácido benzoico, 0,10 mol/L de ácido acético e 0,10 mol/L de ácido láctico. De acordo com a
tabela acima, qual dessas soluções irá apresentar maior valor de pH? Justifique.
Proposto
3,0
Ácido láctico (mMol / L)
9) (UFRJ) Quando um atleta pratica exercícios
físicos vigorosos, o oxigênio disponível na corrente sanguínea é rapidamente consumido,
levando seu metabolismo a trabalhar em
condições anaeróbicas. Nessas condições, o
processo de geração de energia para a contração de músculos envolve a quebra de glicose
(C6H12O6), produzindo ácido láctico (C3H6O3) e
provocando fadiga muscular. O gráfico a seguir
mostra a variação da concentração de ácido
láctico no sangue de um atleta durante uma
Lcompetição em função do tempo t.
3,5
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
0
100
200
300
400
tempo (s)
Como o ácido láctico é um ácido fraco, de
cada 100 moléculas de ácido láctico dissolvidas em água, apenas quatro sofrem ionização.
Calcule o pH de uma solução aquosa de ácido
láctico com concentração igual a 2,5 mMol/L.
Proposto
P
10) (UFF) O princípio ativo da ASPIRINA é o ácido acetilsalicílico (AAS, C9H8O4), que é um1
ácido fraco monocarboxílico, de Ka igual a 2,0 x 10-5 a 27ºC. Considere uma solução aquosac
c
de aspirina que apresenta concentração de 0,05 mol.L-1 e determine:
p
a) a concentração de cada espécie presente.
e
m
b) o pH.
c) o grau de ionização (α).
q
d
Proposto
11) (UNICAMP) Depois de comer, Rango foi limpar o banheiro. Pegou o produto apropriado e,
com muita preguiça, começou a “roncar” com ele na mão. Acordou assustado e, disfarçando,
como se Dina estivesse ali, foi logo lendo a formulação na embalagem. Ali se informava que o
produto comercial continha um agente antibacteriano, um sal orgânico, cujo ânion é o cloreto
e cujo cátion é formado por um átomo de nitrogênio, ao qual se ligam quatro grupos: duas
metilas, uma benzila e a cadeia carbônica — C8H17 . Ficou pensando...
A embalagem mostra que o pH desse produto é igual a 5. Aquele outro detergente específico
que eu usei na cozinha tinha pH igual a 12. Qual deles é mais ácido? Quantos mols de H+ há
dentro da embalagem de 500 ml desse produto mais ácido?
Proposto
P
12) (UNICAMP) As pessoas adoravam essas demonstrações químicas. Dina e Rango sabiam1
disso, pois eles próprios tinham sido “fisgados” por esse tipo de atividade (Vestibular da Uni-c
camp-2001). Chamando a atenção de todos, Dina colocou sobre o balcão um copo que “apar-a
entemente continha água”, e nele adicionou algumas gotas de uma solução que tingiu “aquelae
água”. Dina disse que aquela solução colorida mudaria de cor no “berro”. Um dos convidados,
com a boca bem aberta e próxima do copo, deu um longo berro. Como num passe de mágica,
o líquido mudou de cor. Todo mundo aplaudiu a cena.
a) O líquido que estava no copo era, na verdade, uma solução aquosa de amônia, cujo Kb é 1,8
× 10–5. Nessa solução aquosa estavam em equilíbrio, antes da adição do indicador, amônia, íon
a
amônio e íon hidróxido. Escreva a expressão de Kb em termos das concentrações dessas espéc
cies. Nesse equilíbrio, o que está em maior concentração: amônia ou o íon amônio? Justifique.
b
b) O que foi gotejado no copo era uma solução de vermelho de fenol, um indicador ácido-base,
n
que apresenta cor vermelha em pH acima de 8,5 e cor amarela em pH abaixo de 6,8. Qual foi a
mudança de cor observada? Como se explica que o berro tenha promovido a mudança de cor?
Proposto
13) (PUC) Considere a análise de uma amostra de vinagre pesando 4,00 g. O ácido acético
−1
-contido nessa amostra foi neutralizado por 20,0 mL de solução 0,100 mol L de KOH. O ácido
-acético (HC2H3O2) é um ácido monoprótico fraco que se ioniza em água de acordo com a
equação simplificada abaixo.
HC2H3O2(aq)
H+(aq) + C2H3O-2
8 Com base nessas informações, faça o que se pede:
n
a) Escreva a expressão da constante de ionização (Ka) do ácido acético em função das concentrações das espécies químicas em quantidade de matéria.
b) O KOH é uma base forte. Quando o KOH é dissolvido em água, ele se dissocia totalmente
nos seus íons. Calcule o valor do pH de uma solução 0,100 mol x L−1 de KOH.
a
Proposto
14) (UERJ) O ácido etanoico, substância responsável pela acidez do vinagre, é um ácido fraco,
com grau de ionização igual a 1%. Apresente a fórmula estrutural do ácido etanoico e determine o pH de uma amostra de vinagre que possui em sua composição 60 g x L-1 desse ácido.