ficha de trabalho de física e química a maio 2011

FICHA DE TRABALHO DE FÍSICA E QUÍMICA A
MAIO 2011
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APSA Nº21
11º Ano de Escolaridade
1- Classifique, justificando,
as soluções aquosas dos sais que se seguem como ácidas,
básicas ou neutras.
a) CaCO3
b) NH4Cl
c) MgSO4
2- Uma solução de acetato de sódio (NaCH3COO) tem um pH = 9,5. Sabendo que
-10
Kb = 5,5 x 10 , determine a concentração da solução do sal.
3
3- A 25,00 mL de uma solução 0,25 mol/dm em HCl adicionou-se um dado volume de água
até obter uma nova solução de pH igual a 2,0. Determine:
a) o volume de água adicionado
b) o factor de diluição
4- Preparou-se uma solução aquosa de sódio diluindo 100 vezes uma solução concentrada
deste composto, que vulgarmente se utiliza no desentupimento de canalizações. Em seguida,
retirou-se da solução diluída uma toma de 100 mL e titulou-se com uma solução 5,0 x 10
-2
3
mol/dm em HCl. O volume de ácido gasto até se atingir o ponto de equivalência foi de 11,8
mL.
a) Qual é a concentração da solução de hidróxido de sódio?
b) Indique o ponto de equivalência. Justifique.
c) Determine a concentração da solução de hidróxido de sódio concentrada.
5- Procedeu-se à titulação de 10,0 mL de uma solução aquosa de ácido benzóico, C 6H5COOH
-5
-2
3
(Ka = 6,5 x 10 ), com uma solução 1,00 x 10 mol/dm em hidróxido de sódio. O volume de
base gasto até se atingir o ponto de equivalência foi de 7,8 mL.
a) Determine a concentração da solução de ácido benzóico.
b) Calcule o pH do ácido benzóico.
c) Determine o pH no ponto de equivalência.
3
3
6- Neutralizou-se uma solução 0,50 mol/dm em CH3COOH com uma solução 0,50 mol/dm em
NaOH.
a) Que relação existe entre os volumes gastos de titulante e de titulado?
b) Escreva a equação que traduz o equilíbrio químico existente, no ponto de
equivalência, na solução para além da autoprotólise da água.
Física e Química A
Ano Lectivo 2010/2011
c) Qual dos indicadores indicados escolheria para detectar o ponto final da titulação?
Indicadores
Zona de viragem
Vermelho de metilo
4,2 – 6,2
Azul de bromotimol
6,0 – 7,6
Azul de timol
8,0 – 9,6
7- A figura representa a titulação de uma solução de ácido azótico. Nesta titulação foram
gastos 50,0 mL de NaOH.
a) Diga qual o titulado e qual o titulante.
b) Distinga ponto de equivalência de ponto termo de uma
titulação.
c) Qual a concentração do titulado?
d) Que volume de solução ácida de HNO3 teria de se retirar
de um frasco contendo esta substância e cujo rótulo
3
referisse ρ = 1,260 g/cm e %(m/m) = 35%, para preparar
a solução ácida de ácido azótico?
8- Faça a correspondência correcta entre as proposições de (A) a (D) e os quatro gráficos
pH = f(V), de I a IV, abaixo representados.
-2
3
(A) 10,0 mL de uma solução aquosa 2,0 x 10 mol/dm em ácido acético é titulada com
-2
3
uma solução aquosa 1,0 x 10 mol/dm em hidróxido de sódio.
-2
3
(B) 10,0 mL de uma solução aquosa 2,0 x 10 mol/dm em ácido clorídrico é titulada com
-2
3
uma solução aquosa 2,0 x 10 mol/dm em hidróxido de sódio.
-2
3
(C) 10,0 mL de uma solução aquosa 1,0 x 10 mol/dm em ácido acético é titulada com
-2
3
uma solução aquosa 2,0 x 10 mol/dm em hidróxido de sódio.
-2
3
(D) 10,0 mL de uma solução aquosa 2,0 x 10 mol/dm em ácido clorídrico é titulada com
-2
3
uma solução aquosa 1,0 x 10 mol/dm em hidróxido de sódio.
9- Escolha, para cada um dos enunciados seguintes sobre a titulação de um ácido forte por
uma base forte, a resposta correcta e justifique a sua escolha.
a) No ponto de equivalência, a 25ºC, o pH é:
(A) superior a 7
Física e Química A
(B) inferior a 7 (C) igual a 7
Ano Lectivo 2010/2011
-
b) A quantidade de iões HO adicionados até se atingir o ponto de equivalência é:
+
(A) igual à quantidade de iões H3O presentes na solução inicial.
(B) é sempre igual à quantidade de ácido introduzido na solução inicial.
Identifique a opção errada.
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Soluções
1a) Em solução aquosa, verifica-se a dissociação do sal:
2+
2-
CaCO3 (aq) → Ca (aq) + CO3 (aq)
O ião Ca
2+
é neutro, sob o ponto de vista ácido-base. Não aceita nem capta protões. Não reage
2-
com a água, ou seja, não se hidrolisa. O ião CO3
é uma base fraca (conjugada de um ácido
fraco). Vai reagir com a água, hidrolisando-se, de acordo com a equação:
2-
-
-
CO3 (aq) + H2O (l) ↔ HCO3 (aq) + HO (aq)
-
Como a concentração de HO vai aumentar, a solução é básica.
b) Em solução aquosa, verifica-se a dissociação do sal:
+
-
NH4Cl (aq) → NH4 (aq) + Cl (aq)
-
O ião Cl é uma base muito fraca (conjugada do ácido forte HCl), não tendo capacidade de
+
aceitar protões da água. Não sofre hidrólise. O ião NH4 é um ácido fraco conjugado de base
fraca NH3. Tem capacidade de ceder protões à água:
+
+
NH4 (aq) + H2O (l) ↔ NH3 (aq) + H3O (aq)
+
A concentração de H3O aumenta e a solução é ácida.
c) Em solução aquosa, verifica-se a dissociação do sal:
MgSO4 (aq) → Mg
2+
O ião Mg
2+
2-
(aq) + SO4 (aq)
2-
é neutro sob o ponto de vista ácido-base e o ião SO4 é uma base muita fraca, por
isso não se hidrolisa. A solução é neutra.
2c = 1,8 mol/dm
3
3a) Vágua = 600 mL
b) f = Vf/Vi = 25
4-3
a) c = 5,9 x 10 mol/dm
3
+
-
b) O pH no ponto de equivalência é 7. No ponto de equivalência existem os iões Na e Cl .
Como são iões resultantes de base forte e ácido forte, não se hidrolisam.
c) c = 0,59 mol/ dm
3
5-3
a) ca = 7,8 x 10 mol/dm
3
b) pH = 4,0
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Ano Lectivo 2010/2011
c) pH = 7,9
6a) Como as concentrações são iguais os volumes de titulante e de titulado também são iguais.
-
-
b) CH3COO (aq) + H2O (l) ↔ CH3COOH (aq)+ HO (aq)
c) O azul de timol porque estamos a titular um ácido fraco com uma base forte.
7a) titulante – NaOH
titulado – HNO3
b) O ponto de equivalência atinge-se quando as quantidades químicas de ácido e de base
estão nas proporções estequiométricas da reacção.
Ponto final – altura de uma titulação em que o indicador muda de cor.
c) ca = 0,25 mol/dm
d) 3,56 cm
3
3
8A – III
B- I
C- IV
D- II
9a) opção C
b) opção B
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Ano Lectivo 2010/2011