Volumetria Alunos 2017 1

LISTA DE EXERCÍCIOS 1 - ANÁLISE VOLUMÉTRICA
1) Qual deve ser a massa de HCl em miligrama contida em uma solução, se para sua neutralização se utiliza
de 22,00 mL de solução de Na2CO3 0,1140 mol.L-1. R = 183,084 mg.
2) Uma solução de ácido sulfúrico foi preparada da seguinte maneira: mediu-se 5,7 mL do ácido
concentrado (d=1,831g.mL-1 e pureza = 94%) e diluiu-se para 1000 mL com água. Uma alíquota desta
solução foi titulada com hidróxido de sódio 0,1 mol.L-1 e gastou-se na titulação 20 mL da base. Determine
o volume da alíquota usado, a concentração do ácido e o fator de correção. V = 40 mL; Conc.= 0,1 mol.L1
;
3) Qual a concentração real de uma solução de ácido clorídrico 0,1 mol.L-1 que foi padronizada da seguinte
maneira: uma alíquota de 20 mL do ácido foi adicionada em um erlenmeyer e algumas gotas de indicador
vermelho de clorofenol foi acrescentado. Uma solução de carbonato de sódio 0,200 mol.L-1 foi preparada
e usada para titulação com o ácido clorídrico, obtendo-se os seguintes volumes em três determinações: 20,6;
20,9 e 20,3 mL no ponto de equivalência. R = 0,103 mol.L-1
4) Calcular o pH de uma solução obtida durante a titulação, se a 20 mL de solução de ácido clorídrico 0,2
mol.L-1 se adicionou as seguintes quantidades de solução de NaOH 0,2 mol.L-1:
a) 17 mL R=1,79
b) 20 mL R=7,00
c) 21 mL R=11,69
5) 1,0 g de calcário foi tratado com 40,00 mL de solução de HCl 0,1 mol.L-1. Após fervura, fervura, o
excesso de ácido foi neutralizado com solução de NaOH 0,11 mol.L-1 em presença de vermelho de metila,
tendo sido gastos 14,00 mL. Qual a porcentagem (m/m) de carbonato de cálcio (CaCO 3) existente na
amostra? (Dados: MA: Ca = 40,08; C = 12,00; O = 16,00)
6) Barrilha, que é carbonato de sódio impuro, é um insumo básico da indústria química. Uma amostra
de barrilha de 10 g foi totalmente dissolvida em 800 mL de ácido clorídrico 0,2 mol/L. O excesso de ácido
clorídrico foi neutralizado por 250 mL de hidróxido de sódio 0,1 mol/L. Qual é o teor de carbonato de
sódio, em porcentagem de massa, na amostra da barrilha?
7) 1,24 g de ferro impuro foi dissolvido em 20 mL de ácido clorídrico 3 mol.L-1 , produzindo cloreto ferroso
e hidrogênio. Após essa reação, o excesso de ácido clorídrico foi neutralizado por 10 mL de hidróxido de
2 ml.L-1. Qual é a porcentagem de pureza do ferro analisado?
8) O rótulo de um produto de limpeza diz que a concentração de amônia é de 9,5 g/L. Com o intuito de
verificar se a concentração de amônia corresponde à indicada no rótulo, 5 mL desse produto foram titulados
com ácido clorídrico de concentração 0,1 mol/L. Para consumir toda a amônia dessa amostra, foram gastos
25 mL do ácido. Qual a concentração, em g/L, da solução, calculada com os dados da titulação?
9) 25 g 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, 25 mL de ácido sulfúrico 1 molar. Qual é a porcentagem
de pureza do hidróxido de sódio?
10) Uma amostra impura de hidróxido de potássio (KOH), com massa igual a 16,8g foi dissolvida em água
até obter-se 300 mL de solução. Uma amostra de 250 mL desta solução foi neutralizada totalmente por
50 mL de H2SO4 2 molar. Admitindo que as impurezas não reagem com ácido, determine a molaridade da
solução de KOH e o teor de pureza do hidróxido de potássio.
11) Por lei, o vinagre (solução aquosa de ácido acético) pode conter, no máximo, 4% em massa de ácido
acético (M = 0,67 mol/L). Suponha que você queira verificar se o vinagre utilizado em sua casa atende as
especificações legais. Para isso, você verifica que 40 mL de vinagre são completamente neutralizados por
15 mL de uma solução aquosa de hidróxido de sódio 2,0 molar. A que conclusão você chega?
12- Que massa de carbonato de cálcio (CaCO3) é necessária para neutralizar 20 mL de ácido sulfúrico
(H2SO4) de concentração 490 g/L?
13- Qual a massa de ácido fórmico (HCOOH), que, dissolvida em 500 mL de água, resulta em uma solução
que é completamente neutralizada por 500 mL de uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) 1 molar?
14) Considere uma solução aquosa de NH3, preparada na concentração de 0,100 mol L-1 . Calcule o pH
desta solução. Use Kb = 1,8×10-5 .
15) Uma alíquota de 25 mL da solução descrita na questão 1 foi titulada com HCl 0,100 mol/L. Qual o pH
no ponto de equivalência?
16) Para a questão 2, calcule o pH após a adição de (a) 1,00 mL, (b) 5,00 mL, (c) 24,99 mL; (d) 25,00 mL
e (e) 25,01 mL de HCl.
17) Para a questão anterior, esboce a curva de titulação.
18) Um aluno preparou uma solução aquosa de ácido butanóico na concentração de 0,200 mol/L. Calcule
o pH desta solução. Use Ka = 1,50×10-5.
19) Uma alíquota de 25 mL da solução descrita na questão anterior foi titulada com NaOH 0,100 mol/L.
Qual o pH no ponto de equivalência?
20) Para a questão 18, calcule o pH após a adição de (a) 10,00 mL, (b) 25,00 mL, (c) 49,99 mL; (d) 50,00
mL e (e) 50,01 mL de NaOH.
21) Uma alíquota de 10,0 mL uma solução de NaOH 0,100 mol/L foi titulada com HCl 0,200 mol/L. Qual
o pH inicial!? Qual o pH no ponto de equivalência? Qual o volume esperado para alcançar o ponto de
equivalência?
22) Uma alíquota de 10,0 mL uma solução de HCl 0,200 mol/L foi titulada com NaOH 0,100 mol/L. Qual
o pH inicial? Qual o pH no ponto de equivalência? Qual o volume esperado para alcançar o ponto de
equivalência?
23) Para as questões 20 e 22, esboce as curvas de titulação.
24) Uma solução de NaOH foi padronizada com uma solução padrão de biftalato de potássio. Considerando
que um volume de 25,00 mL do padrão com concentração de 0,100 mol L-1 necessitou, até a neutralização
completa, de 25,22 mL de NaOH, calcule a concentração real da solução de NaOH.
25) Qual a diferença entre (i) ponto final da titulação e (ii) ponto de equivalência. 13. O que significa a
diferença entre os termos definidos na questão 12?
26) Esboce o formato das curvas de titulação entre (i) ácido forte × base forte; (ii) base forte × ácido forte;
(iii) ácido fraco × base forte; (iv) base fraca × ácido forte.
27) Para os itens (iii) e (iv) da questão anterior, indique (i) a região tamponante e (ii) a região em que ocorre
a reação de hidrólise. 16. Explique o funcionamento dos indicadores em uma reação ácido-base.
28) Os indicadores A, B e C apresentam constantes, Kind, iguais a KInd = 1,0×10-5 , KInd = 1,8×10-8 e
KInd = 3×10-10, respectivamente. Calcule a faixa de pH em que ocorre a viragem para cada indicador. 18.
Qual indicador (dos citados na questão
29) é mais apropriado para titular (i) um ácido forte com uma base forte; (ii) um ácido fraco com uma base
forte e; (iii) uma base fraca com um ácido forte? Justifique.
30) O ácido fosfórico é utilizado como conservante em refrigerantes a base de cola. Uma solução de
concentração duvidosa foi comprada para utilização como parte do xarope. Então 15 mL desta solução
foram adicionados em balão de 500 mL e o volume foi completado com água destilada. Uma alíquota de
25 mL foi titulada com NaOH C=0,5M, fc= 0,9804 e gastou-se um volume de 65,8 mL. Qual a concentração
em mol/L da solução desconhecida?
31) A cafeína pode ser dosada em meio não aquoso com ácido perclórico. Uma amostra de chá pesando
14,5235g foi colocada em um béquer e acrescentaram-se 12,5 mL de anidrido acético em aquecimento e
sob contante agitação. Após 30 minutos a solução foi transferida para um balão de 100 mL e completada
com anidrido acético. Então uma alíquota de 50 mL foi titulada com ácido perclórico de concentração
0,0051 M e fc= 0,901, gastando 5,3 mL. Encontre a quantidade de cafeína no chá em mg/Kg (ppm).
HClO4 + C8H10N4O2 Produtos , 1 mol HClO4 para 1 mol de cafeina, Cfc.V(L)=m(g)/Massa Molar
32) 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%.
33) Dissolvem-se 4,9 g do ácido sulfúrico (H2SO4) em água, completando-se o volume para 2,0 litros.
Titula-se, com essa solução, a base fraca hidróxido de amônio (NH 4OH) usando-se a fenolftaleína como
indicador. Calcule a molaridade do NH4OH, considerando-se que foram necessários 100 mL do ácido para
neutralizar 5,0 mL da base. Dados: massas atômicas (em u): H = 1,0; C = 12; O = 16; N = 14; S = 32
34) Para determinar a porcentagem de prata em uma liga, um analista dissolve uma amostra de 0,8 g da liga
em ácido nítrico (HNO3). Isso causa a dissolução da prata como íons Ag +. A solução é diluída com água e
titulada com uma solução 0,15 molar de tiocianato de potássio (KSCN). É formado, então, um precipitado:
Ag+ (aq) + SCN- (aq) ↔ AgSCN(s) .E o analista descobre que são necessários 42 mL de solução de KSCN
para a titulação. Qual é a porcentagem em massa de prata na liga?
35) Titularam-se 20,00 mL de uma solução de HCl 0,10 M com uma solução de NaOH 0,10 M. Calcule
a) volume equivalente, e o pH da solução no ponto de equivalência.
b) a variação de pH entre 1% antes e 1% depois do ponto de equivalência 1% antes do volume equivalente:
pH = 10,7
36) 1,4 g de Iodo foi dissolvido em álcool; a seguir, juntou-se água até o volume de 250 mL. Dessa solução,
retiraram-se 25 mL, que foi titulados com 5 mL de tiossulfato de sódio 0,2 molar. Qual é a porcentagem de
pureza do iodo analisado? Dado: I2 + 2Na2S2O3 à 2NaI + Na2S4O6
37) Para determinar a concentração rigorosa de permanganato de potássio procedeu-se do seguinte modo:
dissolveram-se 0,3562 g de Na2C2O4 num balão volumétrico de 250,00 mL, e titulou-se 10 mL desta
solução com a solução de KMnO4, tendo-se gasto um volume de 48,36 mL. [Ca2+] = 3,556 *10 -5 / 5,00
*10-3 L = 7,112 * 10 -3 M
38) Uma amostra de 0,8040 g de um mineral de ferro foi dissolvida em ácido. Em seguida, reduziu-se todo
o ferro à forma de Fe(II) e titulou-se com 47,22 mL de uma solução padrão de KMnO40,02242 M. Calcule
os resultados desta análise em termos de % de Fe (55,847 g/mol), e %de Fe3O4 (231,54 g/mol). A reação
do analito com o reagente titulante descreve-se pela seguinte equação:
39) O monóxido de carbono contido em 20,30 mL de uma amostra de gás foi convertido em CO 2 fazendo
o gás passar por um leito de pentóxido de iodo aquecido (150 ºC) I2O5 (s) + 5 CO(g) -> 5 CO2 (g) + I2(g)
mFe = 295,6 mg ,i,e, 36,77 % da amostra
mFe3O4= = 408,5 mg ,i,e, 50,81 % da amostra
O iodo destilado a esta temperatura é recolhido num absorvente que continha 8,25 mL de Na 2S2O32- 0,01101
M. I2 + 2 S2O32- -> 2 I- + S4O6240) O excesso de Na2S2O3 titula-se por retorno com 2,16 mL de uma solução 0,0947 M de I2. Calcule a massa de CO por
litro de amostra. [CO]= 4,93 mg/20,30 mL =243 mg/L
41) 0,3g de cloreto de cálcio (CaCl2) impuro é dissolvido em água e a solução é titulada, gastando 25 mL de
oxalato de sódio (Na2C2O4) 0,1 molar. Qual é a porcentagem de pureza do cloreto de cálcio?
42) O eletrólito empregado em baterias de automóvel é uma solução aquosa de ácido sulfúrico. Uma
amostra de 7,50 mL da solução de uma bateria requer 40,0 mL de hidróxido de sódio 0,75 M para sua
neutralização completa. Calcule a concentração molar do ácido na solução da bateria.
43) a) Considere a titulação de 10,0 mL de uma solução de ácido acetilsalicílico (AAS) 0,200 mol L-1 com
NaOH 0,200 mol L-1 . Calcule o pH da solução após a adição dos seguintes volumes de titulante: DADOS:
KaAAS = 3,16 x 10-4 .
a) 0,0 mL b) 5,0 mL c) 9,9 mL d) 10,0 mL e) 10,01 mL f) 15,0 mL
b) Qual dos indicadores abaixo seria o mais adequado para acompanhar esta titulação?
Vermelho de metila ; pKa = 5,0 Vermelho de fenol ; pKa = 7,81 Timolftaleína ; pKa = 9,90
Respostas: a) a) pH = 2,05 ; b) pH = 3,50 ; c) pH = 5,50 ; d) pH = 8,30 e) pH = 10,10 e f) pH = 12,80. b)
Vermelho de metila.
44) Considere a titulação de 100,0 mL de uma solução de amônia 0,100 M com HCl 0,100 M. Calcule o
pH da solução após a adição dos seguintes volumes (em mL) de titulante:
DADOS: KbNH3 = 1,8 x 10-5 . a) 0,0 mL b) 50,0 mL c) 99,9 mL d) 100,0 mL e) 100,1 mL f) 101 mL.
b) Qual dos indicadores abaixo seria o mais adequado para acompanhar esta titulação?
Azul de bromotimol ; Zona de transição: 6,0 a 7,6 Verde de bromocresol ; Zona de transição: 4,0 a 5,6
fenolftaleína ; Zona de transição: 8,0 a 10
Respostas: a) a) pH = 11,13 ; b) pH = 9,26 ; c) pH = 6,26 ; d) pH = 5,28 e) pH = 4,30 e f) pH = 3,30. b)
Verde de bromocresol
45) padronização de uma solução de hidróxido de sódio foi realizada com ftalato ácido de potássio
(KHC8H4O4 ; MM = 204,2 g/mol), onde 0,8124 g do padrão primário requereu a 38,76 mL da base. Qual é
a concentração molar da base? Resposta: 0,103 mol/L
46) Uma solução de ácido perclórico foi padronizada com carbonato de sódio (MM = 106 g/mol), onde
0,2124 g do padrão primário requereu a 35,82 mL do ácido. Qual é a concentração molar da base? Resposta:
0,112 mol/L 5 – Calcule a concentração de uma solução diluída de HCl se:
a) Uma alíquota de 50,0 mL produziu 0,6100 g de AgCl (MM = 151,5 g/mol).
b) A titulação de 25,0 mL de hidróxido de bário 0,04010 mol/L requereu 19,92 mL do ácido.
c) A titulação de 0,2694 g de carbonato de sódio (MM = 106 g/mol) necessitou de 38,77 mL do ácido.
Respostas: a) 8,03 x 10-2 mol/L ; b) 0,101 mol/L e c) 0,131 mol/L
47) Calcule a concentração molar de uma solução diluída de Ba(OH)2 se:
a) 50,0 mL produziu 0,1684 g de sulfato de bário (MM = 233 g/mol).
b) A titulação de 0,4815 g de biftalato de potássio (KHC 8H4O4 ; MM = 204,2 g/mol) requer 29,41 mL da
base.
c) A adição de 50,0 mL da base a 0,3614 g de ácido benzoico (MM = 122 g/mol) requer 4,13 mL na
retrotitulação com HCl 0,05317 mol/L. Explique a necessidade de realizar esta contra-titulação ao invés de
utilizar apenas o ácido benzoico.
Respostas: a) 1,45 x 10-2 mol/L ; b) 4,01 x 10-2 mol/L e c) 3,18 x 10-2 mol/L
48) Quais são as massas dos respectivos padrões primários quando se deseja utilizar entre 35 e 45 mL do
titulante nas titulações abaixo
a) HClO4 0,150 mol/L titulado contra Na2CO3 (MM = 106 g/mol).
b) Na2C2O4 (MM = 118 g/mol) titulado com HCl 0,075 mol/L.
Na2C2O4 → Na2CO3 + CO ; CO3 2- + 2 H3O + → 3 H2O + CO2
c) Ácido benzóico (MM = 122 g/mol) titulado com NaOH 0,20 mol/L.
d) KH(IO3)2 (MM = 390 g/mol) titulado com Ba(OH) 2 0,030 mol/L.
e) TRIS (MM = 121 g/mol) titulado com HClO4 0,040 mol/L.
(HOCH2)3CNH2 + H3O + → (HOCH2)3CNH3 + + H2O
f) Na2BO4 .10 H2O (MM = 381 g/mol) titulado com H2SO4 0,08 mol/l.
B4O7 2- + 2 H3O + + 3 H2O → 4 H3BO3
Respostas:
a) 0,28 a 0,36 g b) 0,14 a 0,18 g c) 0,87 a 1,1 g d) 0,21 a 0,27 g e) 0,17 a 0,22 g f) 1,1 a 1,4 g
49) Compare as massas de ftalato ácido de potássio (204,22 g/mol), iodato ácido de potássio (389,91 g/mol)
e ácido benzóico (122,12 g/mol) necessárias para padronizar 30,0 mL de NaOH 0,040 mol/L. Resposta:
0,245 g de KHC8H4)4:
50) Uma amostra de 50,0 mL de um vinho branco requer 21,48 mL de uma solução 0,03776 mol/L de
NaOH para alcançar o ponto final com fenolftaleína. Determine a acidez do vinho em termos de % m/v de
ácido tartárico (H2C4H4O6 – MM = 150,09 g/mol).
Resposta: 012% m/v de H2C2H4O6
51) Um alíquota de 25 mL de vinagre foi diluída para 250 mL em um balão volumétrico. Em seguida, várias
alíquotas de 50 mL dessa solução diluída foram titulados com um volume médio de 34,88 mL de NaOH
0,096 M . Determine a acidez do vinho em termos de % m/v de ácido acético (MM = 60 g/mol).
Resposta: 4,02 % m/v de HC2H4O2.
52) O teor de formaldeído da determinação de um pesticida foi determinado pela pesagem de 0,3124 g de
uma amostra líquida em um frasco contendo 50,0 mL de NaOH 0,0996 mol/L e 50,0 mL de H 2O2 a 3%. O
aquecimento da solução promoveu a seguinte reação:
OH- + HCHO + H2O2 → HCOO- + 2 H2O.
Após resfriamento, o excesso da base foi titulado com 23,3 mL de H2SO4 0,05250 mol/L. Calcule a
porcentagem de HCHO (MM = 30,026 g/mol) na amostra. Resposta: 24,3% de HCHO.
53) O ácido benzoico extraído de 106,3 g de molho de tomate foram titulados com 14,76 mL de solução
0,05250 mol/L de NaOH. Determine a porcentagem e termos de benzoato de sódio (144,10 g/mol).
Resposta: 0,11%.
54) Ao misturar óxido de cálcio com areia, produz-se a argamassa. O óxido de cálcio reage com a água
produzindo hidróxido de cálcio. 0,5654 g de uma mistura de argamassa é dissolvida em 100 mL de água e
titulada com 38,96 mL de HCl 0,250 mol/L., usando vermelho de metila como indicador.
a) Qual é o pH esperado para a amostra original?
b) Qual é o pH após adição de 10,0 ; 20,0 e 30,0 mL de titulante?
c) Qual é o pH no PE e após adição de 40,0 mL de titulante?
d) Qual é a quantidade da mistura de argamassa original em termos percentuais (m/m)?
e) Diga se este indicador apresenta algum erro e/ou erro negligenciável (até 0,1%) e cite outro indicador
isento de erro ou com erro desprezível (até 0,1%).
55) Uma amostra de 25,0 mL de metilamina de concentração conhecida igual a 0,0445 mol/L é titulada
com uma solução de HCl 0,070 M. Diga qual seria o melhor indicador para a titulação, considerando um
erro ≤ 0,1%
56) Uma alíquota de 50,0 mL de uma solução de base fraca é titulada com 37,58 mL de HCl 0,1147 mol/L.
a) Determine a concentração da base.
b) Durante a titulação, mediu-se o pH da solução após adição 20,48 mL de titulante e obteve-se um valor
de 10,25. Determine pKb para a base.
c) Diga qual seria o melhor indicador para a titulação, considerando um erro ≤ 0,1%.
Respostas: a) 0,0862 mol/L ; b) pKb = 3,25 ; c) vermelho de fenol.
57) O composto dibásico B (pKb1 = 4,00 ; pKb2 = 8,00) foi titulado com uma solução de HCl 1,00 mol/L.
A solução inicial B tinha a concentração igual a 0,100 mol/L e um volume de 100,0 mL. Determine o pH
nos seguintes volumes de ácido de titulante adicionados e escolha o melhor indicador considerando um erro
≤ 0,1%.
a) 0,0 mL
b) 1,0 mL
c) 5,0 mL
d) 9,0 mL
e) 10,0 mL
f) 15,0 g) 19,0
mL
h) 20,0 mL
i) 22,0 mL
Respostas: a) pH = 11,5 ; b) pH = 10,95 ; c) pH = 10,0 ; d) pH = 9,05 ; e) pH = 8,0 ; f) pH = 6,00 ; g) pH =
5,05 ; h) pH = 3,54 ; i) pH = 1,79.
58) Uma alíquota de 100,0 mL de uma solução de ácido diprótico H2A 0,0100 mol/L (pK1 = 4,00 ; pK2 =
8,00) foi titulada com uma solução de NaOH 0,10 M. Determine o pH nos seguintes volumes de ácido de
titulante adicionados e escolha o melhor indicador considerando um erro ≤ 0,1%.
a) 0,0 mL b) 1,0 mL c) 5,0 mL d) 9,0 mL e) 10,0 mL f) 15,0 g) 19,0 mL h) 20,0 mL i) 22,0 mL
Respostas: a) pH = 3,00 ; b) pH = 3,05 ; c) pH = 4,00 ; d) pH = 4,95 ; e) pH = 6,00 ; f) pH = 8,00 ; g) pH =
9,91 ; h) pH = 9,96 ; i) pH = 11,21.
33 Quantos gramas de oxalato de potássico (MM = 166,22 g/mol) devem ser adicionados a 20,0 mL de
uma solução de HClO4 0,800 mol/L para dar um pH de 4,40 quando a solução é diluída a 500 mL?
Respostas: 36,0 g
59) Escolha o melhor indicador para cada titulação abaixo.
Um ácido HA possui pKa = 7,00.
a) Diga qual é a espécie principal, HA ou A- , em pH 6,00.
b) Diga qual é a espécie principal em pH 8,00.
c) Qual é o quociente [A- ]/[HA] em (i) pH 7,00 ; (ii) em pH 6,00.
Respostas: a) HA ; b) A- ; c) (i) [A- ]/[HA] = 1,0 e (ii) [A- ]/[HA] = 0,1. 2