Baixe Química Analítica Quantitativa: Exercícios Resolvidos e Questões para Estudo e outras Exercícios em PDF para Química Analítica, somente na Docsity!
Faculdade do Instituto Brasil Professora Doutora: Rosa Silva Lima Curso: 4o Período de Farmácia Disciplina: Química Analítica Quantitativa ATIVIDADE DE ESTUDO 1 - Uma amostra de água foi analisada para conhecer sua dureza. A análise foi repetida três vezes e resultaram nos seguintes valores em ppm de CaCO3: 102,2; 102,8 e 103,1. Calcule o desvio padrão e o desvio padrão relativo. R: Média = 102,5 s= 0, 2 - Uma amostra de 0,968 g de NaOH impuro foi dissolvida em água, obtendo-se 200 mL de solução. 20,0 mL dessa solução foram titulados até o ponto estequiométrico com 15, mL de HCl(aq) 0,107 mol/L. Qual é a porcentagem de pureza da amostra original? R: o ponto estequiométrico: V ( HCl ) = 15,8 mL / 1000 => 0,0158 L número de mols HCl: n = M x V n = 0,107 x 0,0158 => 0,0016906 mols de HCl Pela estequiometria da reação teremos: NaOH + HCl = NaCl + H2O 1 mol NaOH -------------- 1 mol HCl x mol NaOH -------------- 0,0016906 mols HCl x = 0,0016906 mols de NaOH ( observe que a estequiometria é 1 : 1 ) Número de mols de NaOH na alíquota: 20,0 mL ------------------- 0,0016906 mol 200 mL -------------------- y y = 200. 0,0016906 / 20, y = 0,33812 / 20, y = 0,016906 mols Cálculo da massa de NaOH : massa molar NaOH = 40,0 g/mol n = m / mm 0,016906 = m / 40
m = 0,016906. 40 => 0,67624 g Por fim a pureza da amostra original é dada por: 0,968 g ( amostra ) ---------------- 100 % 0,67624 g ( obtida ) ---------------- z % z = 0,67624. 100 / 0, z = 67,624 / 0, z = 69,859% 3 - Por que o pH do titulado no ponto de equivalência é necessariamente abaixo de 7 quando uma base fraca é titulada com um ácido forte? R: O ponto de equivalência ocorre em pH , 7, porque o sal obtido pela reação entre a base fraca e o ácido forte sofre hidrólise, produzindo solução ácida. Similarmente, na titulaçã o de uma base fraca com um ácido forte, o ponto de equivalência ocorrerá e m pH levemente ácido, devido à hidrólise do cátion da base fraca. Por exemplo, na titulaçã o de NH4OH com HCl, o ponto de equivalência correspondente ao pH de uma solução obtida pela dissolução de uma quantidade correspondente de NH4Cl em água. Esta solução é ácida em conseqüência da hidrólise do amô nio: 4 - Os resultados (cinco réplicas) obtidos a partir de uma determinação da concentração de um analito em uma amostra são mostrados na Tabela abaixo. Se o resultado verdadeiro para o analito na amostra é 10,0 μg. gg. g-1, é possível concluir que o (a) a) erro sistemático é 0,5 μg g-1g g- b) desvio padrão é menor que 0,005 μg. gg g- c) resultado da análise é exato. d) valor médio é diferente da mediana. e) mediana é 10,4 μg. gg g- . 5 - Um balão volumétrico (de volume nominal de 25,00 mL na temperatura 20oC) foi calibrado por meio do preenchimento do volume do mesmo até o menisco com água (processo feito em banho termostático a 20oC). Após ser retirado do banho e ter sua parte externa seca, a massa de água (cuja densidade é de 1,000 g mL-1) foi determinada por diferença em relação à massa do balão vazio.O resultado médio de quatro réplicas do experimento para um mesmo balão foi 24,975 gcom desvio padrão de 0,081 g. Considerando distribuição estatística dos dados tendendoà normalidade, o volume máximo do balão (em mL), com 95% de limite de confiança, émais próximo de: a) 25,30 b) 25,45 c) 25,60 d) 26,00 e) 26,
Cálculo número de mols do NaOH: M = n1 / v 0,20 = n1 / 0, n1= 0,20 x 0, n1= 0,005 mols de NaOH Reação de neutralização: CH3COOH + NaOH ----------------> CH3COONa + H2O 1 mol CH3COOH --------------> 1 mol NaOH x mol de CH3COOH ----------> 0,005 mols NaOH x = 0,005 mol de CH3COOH Cálculo da massa de ácido: 0,005 mol --------------> 5 mL ( amostra) y mol ---------------------> 1000 mL ( 1,0 L) 5.y = 1000. 0, 5y = 5 y = 1,0 mol ou seja 1 mol de ácido é 60 g 7 - 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. R: 0,2 mol/L equação: H2SO4 + 2NaOH --------> Na2SO4 + 2H2O Pela molaridade do NaOH dada: 0,75 = n / 0,04 L 0,03 mol = n pela proporção entre ácido e base na equação: 1................... x................0, x = 0,0015 mol de H2SO concentração molar: M = n/V M = 0,0015 / 0, M = 0,2 mol /L --> resposta 8- Na padronização de 10 mL de NaOH aproximadamente 0,1M com HCl, gastou-se 9, mL do ácido. Sabendo-se que este ácido foi padronizado com 5 mL de Na2CO3 0,05M onde gastou-se 4,8 mL determine a Molaridade do HCl utilizado e a Molaridade encontrada para o NaOH. R: 0,095 mol/L e 0,048 g/L NaOH + HCl --> NaCl + HOH NaOH 0,1mol--------------1000mL x----------------------9,5mL x=0,00095 mol 0,00095mol-----------10mL y-------------------------1000mL y=0,095 mol/L
HCl 0,05mol--------------1000mL x------------------------4,8mL x=0,00024 mol 0,00024mol-----------5mL y-------------------------1000mL y=0,048 mol/L 9- Um volume de 7,5 mL da solução titulante NaOH 0,098 mol L-1 foi gasta para titular uma amostra de HCl. Qual a concentração de H+ e o pH desta amostra? Não é possível resolver porque não temos o volume da amostra de HCl. Número de mols de Hcl? Número de mols de NaOH – 0,098mol.L- 7,5l*0,098mol.L-1^ = 0,735mols HCl = Nº de mols HCl – Nº de mols de NaOH adicionados Volume total HCl = Nº de mols HCl – 0,735mols 7, 10 - Considere a titulação de 100 mL de solução HCl 0,0100 mol L-1^ com solução padrão de NaOH 0,0500 mol L-1. Calcule o pH da solução do titulado após a adição das seguintes quantidades de titulante: 0, 10, 20 e 21 mL R: 2, 2, 7, 10, HCl(aq) + NaOH(aq) ---------- NaCl(aq) + H2O(l) Qualquer quantidade de H3O + adicionado irá consumir uma quantidade estequiométrica de OH. H 3 O+(aq) + OH-(aq) ---------- 2H 2 O(l)
nº mol NaOH = nº mol HCl
C NaOH x V NaOH add = C HCl x V HCl 0,0500 mol/L x V NaOH add = 0,0100 mol/L x 100,00 mL V NaOH PE = 20 mL HCl(aq) + H 2 O(l) ------- H 3 O(aq) + Cl (^) (l)- [H 3 O+] = CaHCl = 0,0100 mol/L pH =- log[H 3 O+] pH = - log[0,01] pH = 2
Resposta: Converter cm^3 para litro 1,2g/cm^3 = 1.200g/L Massa molar = 36,5g/mol Concentração = 37% ϻ = m MM.V(l) 0,1 = m 36,5.0, m=0,365g d=m V 1.200 = 0, V V= 0,365 = 3,04.10- 1200 3,04.10-4L ------- 37% X----------100% X=3,04.10-4x 100 = 8,22.10-4L ou 0,822mL 37 13 - O ácido cítrico (C6H8O7, M = 192 g.mol–1 ), cuja fórmula encontra-se representada abaixo, é utilizado em comprimidos efervescentes, sendo o responsável pela reação com o carbonato e bicarbonato de sódio que gera gás carbônico, além de proporcionar um sabor agradável à solução obtida. Uma amostra contendo 1,92 g de ácido cítrico neutralizou completamente 50 mL de uma solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH, M = 40 g.mol-1A concentração da solução alcalina é a)0,03 mol.L–1. b)0,2 mol.L–1. c)0,6 mol.L–1. d) 0,8 mol.L–1. e)1,6 mol.L–1.
14 - Considere que em uma análise de latão, envolvendo dez determinações, resultou nos seguintes valores percentuais de cobre: Cu (% m/v) = 15,42; 15,51; 15,52; 15,53; 15,68; 15,52; 15,56; 15,53; 15,54; 15,56. Determine quais valores requerem rejeição com 95%. Ordenando-se os resultados em ordem crescente: Cu (% m/v): 15,42; 15,51; 15,52; 15,52; 15,53; 15,53; 15,54; 15,56; 15,56; 15,68. Testando o menor valor = 15, N= Faixa = 15,68 – 15, Q90% = 0, Q = | 15,42 – 15,51| = 0,09 = 0, 15,68 – 15,42 0, Como Q < Q95%, o valor 15,42 é aceito Testando o maior valor = 15, Q = |15,68 – 15,56| = 0,12 = 0, 15,68 – 15,42 0, Como Q < Q95%, o valor 15,68 é aceito 15 - Para o seguinte conjunto de valores obtidos experimentalmente, calcule a média, o desvio padrão, desvio padrão relativo e intervalo de confiança para 95%. Dados: 42,33; 42,28; 42,35; 42, mL. Média = 42, S = 0, Intervalo de confiança = 6,6.10- 16 - Para os números 116,0; 97,9; 114,2; 106,8 e 108,3, calcule a média aritmética, o desvio-padrão, o coeficiente de variância e o intervalo de 90 % de confiança para a média aritmética. Utilizando o teste Q, decida se o número 97,9 deve ser descartado. 97, 9 deve ser mantido (Q calc. = 0, 49), média = 108,6; desvio-padrão = 7, 1; intervalo de confiança de 90% = 108, 6 ±6,8 ; 17 - Considere a curva de titulação mostrada na figura abaixo
