cursinho etwb 2012 - PROF. RICARDO HONDA

CURSINHO ETWB 2012
Componente Curricular: Química
Professor: Ricardo Honda
Data: Terça-feira, 05/06/2012
Tema da aula: Titulação ácido-base
“Na mistura de soluções formadas por um mesmo solvente, porém com solutos diferentes, pode ocorrer uma
reação química. Essa possível reação ocorre de acordo com uma proporção estequiométrica. Isso nos permite
determinar a concentração desconhecida de uma solução por meio de uma técnica conhecida por titulação”.
Titulação ácido-base
A titulação é muito usada no estudo
das reações ácido-base, com a ajuda de
indicadores.
Para exemplificar, vejamos como se
determina a concentração desconhecida de
uma solução aquosa de HCl, com o auxílio de
uma solução aquosa
de NaOH
de
concentração conhecida e do indicador
fenolftaleína.
a) A solução de NaOH, de concentração
conhecida, contida na bureta, é adicionada a
um volume conhecido de solução de ácido
clorídrico, de concentração desconhecida,
misturada previamente com a fenolftaleína
contida no erlenmeyer.
b) A formação de uma coloração rósea no
erlenmeyer indica que todo o ácido foi
consumido pela base adicionada. Nesse
instante dizemos que foi atingido o ponto de
equivalência:
+
nº de mol de H = nº de mol de OH
–
e lemos na bureta o volume de NaOH gasto.
Para entender quantitativamente esse procedimento, vamos estudar um exemplo:
Aula 32
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A reação que ocorre pode ser representada por:
Para neutralizar 10
–3
-3
mol de NaOH, devemos ter 10 mol de HCl na solução de ácido.
Assim, a concentração mol/L da solução de HCl é
0,04 mol/L.
EXERCÍCIOS DE CLASSE
1. (PUC 2011) – Na neutralização total de 20 mL de uma solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH) foram
utilizados 40 mL de uma solução aquosa de ácido fosfórico (H 3PO4) de concentração 0,10 mol/L. A concentração
da solução aquosa de hidróxido de sódio é igual a
a) 0,012 mol/L.
b) 0,10 mol/L.
c) 0,20 mol/L.
d) 0,30 mol/L.
e) 0,60 mol/L.
2. (FUVEST) – 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) + NaOH (aq) → NaC9H7O4 (aq) + H2O (l)
Logo, a porcentagem em massa de ácido acetilsalicílico no comprimido é de, aproximadamente,
(Dado: massa molar do C9H8O4 = 180 g/mol).
a) 0,20%
b) 2,0%
c) 18%
d) 36%
e) 55%
3. (FUVEST 2012) – Um aluno efetuou um experimento para avaliar o calor envolvido na reação de um ácido com
uma base. Para isso, tomou 8 tubos de ensaio e a cada um deles adicionou 50 mL de uma mesma solução
aquosa de HCl e diferentes volumes de água. Em seguida, acondicionou esses tubos em uma caixa de isopor,
para minimizar trocas de calor com o ambiente. A cada um desses tubos, foram adaptados uma rolha e um
termômetro para medir a temperatura máxima atingida pela respectiva solução, após o acréscimo rápido de
volumes diferentes de uma mesma solução aquosa de NaOH. O volume final da mistura, em cada tubo, foi
sempre 100 mL. Os resultados do experimento são apresentados na tabela.
Aula 32
Tubo
Volume de HCl (aq)
(mL)
Volume de H2O
(mL)
Volume de NaOH (aq)
(mL)
Temperatura máxima
(ºC)
1
50
50
0
23,0
2
50
45
5
24,4
3
50
40
10
25,8
4
50
35
15
27,2
5
50
30
20
28,6
6
50
25
25
30,0
7
50
20
30
30,0
8
50
15
35
30,0
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a) Construa um gráfico que mostre como a temperatura máxima varia em função do volume de solução aquosa de
NaOH acrescentado.
b) A reação do ácido com a base libera ou absorve calor? Justifique sua resposta, considerando os dados da
tabela.
c) Calcule a concentração, em mol/L, da solução aquosa de HCl, sabendo que a concentração da solução aquosa
de NaOH utilizada era 2,0 mol/L.
EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES
1. (FUVEST) – O rótulo de um produto de limpeza diz que a concentração de amônia (NH 3) é de 9,5 g/L. Com o
intuito de verificar se a concentração de amônia corresponde à indicada no rótulo, 5,00 mL desse produto foram
titulados com ácido clorídrico de concentração 0,100 mol/L. Para consumir toda a amônia dessa amostra, foram
gastos 25,00 mL do ácido. Com base nas informações fornecidas acima,
(Dado: massa molar do NH3 = 17 g/mol)
a)
b)
c)
d)
e)
Qual a concentração da solução,
calculadas com os dados da titulação?
0,12 mol/L
0,25 mol/L
0,25 mol/L
0,50 mol/L
0,50 mol/L
A concentração indicada no
rótulo é correta?
Sim
Não
Sim
Não
Sim
3
2. (ITA 2008) – Uma amostra de um ácido dicarboxílico com 0,104 g de massa é neutralizada com 20 cm de uma
solução aquosa 0,1 mol/L em NaOH. Qual das opções abaixo contém a fórmula química do ácido constituinte da
amostra?
a) C2H2O4
b) C3H4O4
c) C4H4O4
d) C4H6O4
e) C5H8O4
3. (UFSCar 2009) – Sal de cozinha, cloreto de sódio, é fundamental em nossa alimentação, porque melhora o
sabor da comida, mas também participa de importantes processos metabólicos de nosso organismo e, por isso,
deve ser consumido com moderação. Genericamente, uma reação química entre um ácido e uma base leva à
formação de um sal e água. Para se obter 100 mL de uma solução 0,1 mol/L de NaCl deve-se misturar
a) 100 mL de solução aquosa de HCl 0,1 mol/L com 0,4 g de NaOH.
b) 100 mL de solução aquosa de HCl 0,1 mol/L com 100 mL de solução aquosa de NaOH 0,1 mol/L.
c) 3,65 g de HCl com 4 g de NaOH e juntar 100 mL de água.
d) 0,365 g de HCl com 0,4 g de NaOH e juntar 200 mL de água.
e) 0,365 g de HCl com 0,4 mL de NaOH 0,1 mol/L e juntar 100 mL de água.
4. (FUVEST) – Vinagre é uma solução aquosa contendo cerca de 6% em massa de ácido acético. Para se
determinar a concentração efetiva desse ácido em um dado vinagre, pode-se fazer uma titulação com solução
padrão de hidróxido de sódio. Suponha que para tal se use 10,0 mililitros do vinagre e se disponha de uma bureta
de 50 mililitros. Para se fazer essa determinação com menor erro possível, a solução de NaOH, de concentração
(em mol/L) mais apropriada é:
(Dados: CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O; massa molar do CH3COOH = 60 g/mol; densidade do vinagre
= 1,0 g/mL)
a) 0,100.
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b) 0,150.
c) 0,400.
d) 4,00.
e) 10,0.
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