Lista de exercícios sobre TITULAÇÃO ÁCIDO-BASE - Com gabarito
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TITULAÇÃO, TITULOMETRIA OU ANÁLISE VOLUMÉTRICA Titulação é a operação básica da análise volumétrica. Numa titulação, adiciona-se uma solução de concentração conhecida (solução padrão) a uma outra solução cuja concentração desejamos determinar (solução problema). Para se determinar a concentração da solução-problema, é necessário saber quando a reação termina (ponto final ou ponto de equivalência da reação). Isso é possível com a adição de indicadores do término da reação pela mudança de coloração. Aparelhagem Utilizada na Titulação A Montagem da Aparelhagem para se Efetuar uma Titulação Titulações Ácido-Base Adiciona-se à bureta uma solução de concentração conhecida (solução padrão). A solução-problema (ácida ou básica) é transferida para o erlenmeyer com auxílio de uma pipeta, para que tenhamos o conhecimento do volume da solução que vai participar da reação. Em seguida, colocam-se algumas gotas do indicador no frasco erlenmeyer. Na bureta existe uma graduação em mililitros e uma torneira na sua parte inferior, o que nos permite saber o volume da solução-padrão (ácida ou básica) gasta na reação (titulação). A torneira da bureta é aberta cuidadosamente para que a solução padrão goteje, pouco a pouco, na solução problema, a qual deve ser continuamente agitada. Ao ser observada a mudança de cor no interior do erlenmeyer (ponto de viragem do indicador), fecha-se a torneira da bureta e o volume gasto da solução padrão é lido e anotado (ponto final da titulação). O Ponto Final Em uma reação ácido-base, um íon H+ da solução ácida reage com um íon OH– da solução básica para formar uma molécula de água. Para que ocorra a neutralização completa entre a solução ácida e a solução básica, é necessário que a quantidade em mols de H+ adicionados do ácido, seja igual à quantidade em mols de OH– presentes da base. Quando, na reação, as quantidades de íons H(aq)+ e OH(aq)– se igualam, atingimos o ponto de equivalência (ponto final) da titulação. O Cálculo da Concentração da Solução Problema Finalmente, calcula-se a concentração da solução-problema com a estequiometria. PASSOS ESSENCIAIS PARA O CÁLCULO DA TITULAÇÃO ÁCIDO-BASE 1º DETERMINAR A QUANTIDADE EM MOLS QUE REAGIU DA SOLUÇÃO PADRÃO. 2º MONTAR A EQUAÇÃO DA REAÇÃO DEVIDAMENTE BALANCEADA E DETERMINAR A QUANTIDADE EM MOLS QUE REAGIU DA SOLUÇÃO PROBLEMA. 3º CALCULAR A CONCENTRAÇÃO (OU O VOLUME) DA SOLUÇÃO PROBLEMA. TESTES BÁSICOS: 01. (FCC – SP) – Dois equipamentos de laboratório comumente utilizados em titulações são: a) funil de separação e bureta; b) bureta e erlenmeyer; c) balão de fundo redondo e condensador; d) balão volumétrico e cadinho; e) pipeta e mufla. 02. (UFMG) – O hidróxido de sódio, NaOH, neutraliza completamente o ácido sulfúrico, H 2SO4, de acordo com a equação 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O O volume, em litros, de uma solução de H2SO4, 1,0 mol/L que reage com 0,5 mol de NaOH é: a) 4,00 b) 2,00 c) 1,00 d) 0,50 e) 0,25 03. (PUCCAMP – SP) – Vinte e cinco mililitros de uma solução de ácido acético 0,06 mol/L são titulados com 15mL de solução de hidróxido de sódio. A molaridade da solução básica é igual a: a) 0,2 b) 0,1 c) 0,06 d) 0,03 e) 0,02 04. (UFV – MG) – Calcule quantos mililitros de solução de HCl 0,08 mol/L são necessários para reagir completamente com 100 mL de solução 0,01M de Ba(OH)2: a) 10 mL b) 20 mL c) 25 mL d) 30 mL e) 40 mL 05. (FESP – SP) – O volume de uma solução de ácido sulfúrico a 24,50% em peso e densidade 1,84 g/mL necessário para se preparar 200 mL de uma solução do mesmo ácido, sufi ciente para neutralizar completamente 10g de hidróxido de sódio, é aproximadamente: (Dados: H = 1 u; S = 32 u; Na = 23 u; O = 16 u) a) 27,2 mL b) 50,0 mL c) 12,25 mL d) 2,72 mL e) 5,0 mL GABARITO: 1) B 2) E 3) B 4) C 5) A TESTES DESAFIADORES: 1. Ácido cítrico reage com hidróxido de sódio segundo a equação: Considere que a acidez de um certo suco de laranja provenha apenas do ácido cítrico. Uma alíquota de 5,0 mL desse suco foi titulada com NaOH 0,1 mol/L, consumindo-se 6,0 mL da solução básica para completa neutralização da amostra analisada. Levando em conta estas informações e a equação química apresentada, é correto afirmar que a concentração de ácido cítrico no referido suco, em mol/L, é: a) 2,0×10-4 b) 6,0×10-4 c) 1,0×10-2 d) 1,2×10-2 e) 4,0×10-2 2. Para neutralizar totalmente 20mL de vinagre, cujo teor de acidez, devido ao ácido acético (CH 3COOH), é de 5% (m/m), o volume necessário de NaOH de concentração igual a 40g/L é, em mL, Dados: Massas molares (g/mol): CH3COOH=60,0; NaOH=40,0 a) 20,00 b) 16,6 c) 10,00 d) 100,00 e) 166,00 3. Considere a determinação da capacidade antiácida de um medicamento cujo princípio ativo é carbonato de sódio, que pode ser feita pela reação com ácido clorídrico. Um comprimido de 1,8656 g foi triturado e dissolvido em água, necessitando de 22,0mL de HC 0,4000molL1 para ser completamente neutralizado. Assinale a alternativa que corresponde à porcentagem em massa de carbonato de sódio no comprimido. a) 12,50% b) 19,57% c) 25,00% d) 14,15% e) 50,00% 4. O leite de magnésia, usado como antiácido e laxante, contém em sua formulação o composto Mg(OH)2. A concentração de uma amostra de 10 mL de leite de magnésia que foi titulada com 12,5 mL de HC 0,50 mol.L–1 é, em mol.L–1, de, aproximadamente, a) 0,1. b) 0,3. c) 0,5. d) 0,6. e) 1,2. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: A chuva ácida é um fenômeno causado pela poluição da atmosfera. Ela pode acarretar problemas para o solo, água, construções e seres vivos. Um dos responsáveis por este fenômeno é o gás SO3 que reage com a água da chuva originando ácido sulfúrico. O SO3 não é um poluente produzido diretamente pelas fontes poluidoras, mas é formado quando o SO2 , liberado pela queima de combustíveis fósseis, reage com o oxigênio do ar. Esta reação é representada pela equação mostrada a seguir. 2SO2(g) O2(g) 2SO3(g) 5. Um pesquisador, ao estudar a qualidade do ar de uma região industrial, verificou que, para titular 50mL de uma amostra de água de chuva, necessitou de 20mL de solução de NaOH de concentração 5,0 102 molL1. Considerando a presença somente do ácido sulfúrico na amostra de água da chuva, a concentração, em molL1, deste ácido é: a) 0,50 10 3 b) 0,25 10 3 c) 1,0 10 3 d) 1,0 10 2 e) 1,5 10 2 6. O técnico de um laboratório de química preparou 1 L de solução de Ba(OH)2 (solução A). Em seguida, o técnico transferiu 25 mL da solução A para um erlenmeyer e titulou-a com solução de HCl de concentração 0,1 mol/L, verificando que foram consumidos 100 mL dessa solução. O restante da solução foi deixada ao ar durante vários dias, formando um precipitado branco. Esse precipitado foi separado por filtração, obtendo-se uma solução límpida (solução B). O técnico transferiu 25 mL da solução B para um erlenmeyer e titulou-a com solução de HCl de concentração 0,1 mol/L, gastando 75 mL dessa solução. Admitindo-se que, durante a exposição do restante da solução A ao ar, não tenha ocorrido evaporação da água, considere as afirmativas a seguir. Dados - Massas molares (g/mol): H = 1, C = 12, O = 16, Ba = 137. I. A concentração da solução A é 0,20 mol/L. II. A concentração da solução A é 0,40 mol/L. III. A concentração da solução B é 0,15 mol/L. IV. A concentração da solução B é 0,30 mol/L. V. O precipitado formado é BaCO3. Estão corretas apenas as afirmativas: a) I e III. b) I e IV. c) II e IV. d) I, III e V. e) II, IV e V. 7. Uma solução de ácido sulfúrico é titulada com outra solução 0,20 molar de NaOH. Quantos mL da solução básica serão necessários para neutralizar completamente 0,098 g deste ácido? Dados: H = 1,00 g/mol O = 16,00 g/mol Na = 23,00 g/mol S = 32,00 g/mol a) 5,00 mL b) 2,50 mL c) 10,00 mL d) 15,00 mL e) 20,00 mL 8. Em uma titulação de solução de um ácido orgânico monocarboxílico, para atingir o "ponto de equivalência", utilizaram-se 25,0mL de solução aquosa de soda cáustica (NaOH) de concentração 0,20mol/L, e 25,0mL de solução aquosa do ácido orgânico. No ponto de equivalência, a concentração, em mol/L, do monocarboxilato de sódio na SOLUÇÃO FINAL é a) 2,0 × 10-3 b) 2,0 × 10-2 c) 2,0 × 10-1 d) 1,0 × 10-2 e) 1,0 × 10-1 9. O eletrólito empregado em baterias de automóvel é uma solução aquosa de ácido sulfúrico. Uma amostra de 5,0 mL da solução de uma bateria requer 25 mL de hidróxido de sódio 0,6 mols/L para sua neutralização completa. A concentração do ácido, em mol/L, na solução da bateria, é: a) 6,0 b) 4,5 c) 3,0 d) 2,0 e) 1,5 10. Com o objetivo de determinar a concentração molar de uma solução aquosa de NaOH, um analista químico procedeu a titulação de 50mL dessa solução com solução aquosa de H2SO4 0,10 molar, consumindo na equivalência, 25mL do titulante. A concentração molar solução analisada, é: a) 0,25 b) 0,05 c) 0,15 d) 0,20 e) 0,10 11. Um aluno preparou uma solução pesando uma quantidade de uma base em um béquer. Em seguida, a amostra dissolvida foi transferida para um balão volumétrico. Uma alíquota dessa solução foi pipetada para um erlenmeyer e, em seguida, titulada com uma solução ácida presente em uma bureta. Os instrumentos volumétricos utilizados pelo aluno para o preparo das soluções foram os seguintes: a) b) c) d) e) 12. (FCC – SP) – Dois equipamentos de laboratório comumente utilizados em titulações são: a) funil de separação e bureta; b) bureta e erlenmeyer; c) balão de fundo redondo e condensador; d) balão volumétrico e cadinho; e) pipeta e mufla; 13. (UFV – MG) – Calcule quantos mililitros de solução de HCl 0,08 mol/L são necessários para reagir completamente com 100 mL de solução 0,01mol/L de Ba(OH)2: a) 10 mL b) 20 mL c) 25 mL d) 30 mL e) 40 mL Gabarito: Resposta da questão 1: [E] Resposta da questão 2: [B] Resposta da questão 3: [C] Na2CO3 2HC 2NaC H2O CO2 22mL 0,4000M 3 n 22 10 0,4000 3 n 8,8 10 mol Para proporção estequiométrica dos reagentes, teremos: 1 mol de Na2CO3 2 mol de HC 8,8 103 mol x x 4,4 103 mol 1 mol Na2CO3 4,4 10 3 106g mol x x 0,4664g 1,8656g 100% 0,4664g x x 25,00% Resposta da questão 4: [B] Reação que ocorre: Mg OH2 2HC MgC 2 2H2O Portanto, teremos a seguinte proporção entre ácido e base: nÁCIDO 2n BASE Lembrar que: n C V, onde C é a concentração em mol/L. Assim: C ÁCIDO VÁCIDO 2CBASE VBASE 0,5 12,5 2CBASE 10 CBASE 6,25 0,3125 mol / L 20 Resposta da questão 5: [D] H2SO4 2NaOH Na2SO4 2H2O 50mL 20mL 5 102M n 1 103mol Como foi consumido 1 103mol de base, pela proporção estequiométrica (1:2), reagiu: n 5 104mol de H2SO4 Assim teremos: Μ 5 104 50 103 0,01 M Resposta da questão 6: [D] Resposta da questão 7: [C] Resposta da questão 8: [E] Resposta da questão 9: [E] Resposta da questão 10: [E] Resposta da questão 11: [B] Teremos: Resposta da questão 12: [B] Resposta da questão 13: [C]
