EXERCÍCIOS RESOLVIDOS SOBRE EQUILÍBRIO IÓNICO

PRÉ-QUÍMICO

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EXERCÍCIOS RESOLVIDOS SOBRE EQUILÍBRIO IÓNICO

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1 . De acordo com a Teoria ácido-base de Bronsted, o ácido conjugado de água é…

A a hidróxila

B o hidrónio

C água oxigenada

D o hidrogénio

Resolução

A diferença estrutural entre os pares conjugados é de apenas um protão. E esses pares podem transformarem-se um no outro por cedência ou aceitação de protões.

No caso de H2O / H3O+ , note o seguinte, se a água (H2O) aceitar um protão transforma-se no ião hidrónio (H3O+ ) e se o ião hidrónio cede um protão transforma-se em água (H2O), portanto, o ácido conjugado da água é o hidrónio.

Resposta: alternativa: B

2 . No equilíbrio HNO3 + H2SO4 ↔ H2NO+3 + HSO -4 . O HN O3 e o anião HSO - 4 são…

A dois ácidos 

B ácido e base

C duas bases

D base e ácido

Resolução

Note que no equilíbrio acima, o HNO3 aceita um protão cedido pelo H2SO4 e sabe-se que pela Teoria Ácido-Basede Bronsted-Lowry , a espécie química que aceita o protão é uma base e a espécie que cede o protão é um ácido , então podemos concluir que o HNO3 é uma base pois aceita um protão e o HSO -4 é também um a base pois também aceita o protão para voltar a ser H2SO 4 .

HNO3 + H2SO4 ↔ H2NO+3 + HSO -4

Base1    Ácido1      Ácido2    Base2

Resposta: alternativa: C

3 . Dada a seguinte reacção protolítica HA + H2O ↔ H3O + + A -

Os pares conjugados são…

A HA / H2O ; H3O+ / A -

B HA / A ; H2O / A-

C  HA / A - ; H3O+ / H2O

D H3O+ / A -  ; A- / H2O

Resolução

Como já foi dito a diferença estrutural entre os pares conjugados é de um protão . E esses pares podem transformarem-se um no outro por cedência ou aceitação de protões. Observe que o HA ao perder um protão transforma-se no A- e este A- ao receber o protão transforma-se no HA . Já no caso, H 2 O / H 3O+ , note o seguinte, se a água (H2O) aceitar um protão transforma-se no ião hidrónio (H3O+) e se o ião hidrónio cede um protão transforma-se em água (H2O). Logo: HA / A - e H 2O / H 3O + .

Resposta: alternativa: C

4 . Uma solução que apresenta concentração dos iões [H+ ] = 1•10-9 M é …

A ácida

B básica

C diluída

D neutra

Resolução

Para respondermos esta questão é melhor calcularmos o pH, embora de cabeça você possa responder:

Cálculo do pH

pH = -log[H+ ]

pH = -log( 1 ∙ 10-9 )

pH = -(-9)

pH = 9

Conclusão : pH > 7 , logo a solução é básica ou alcalina.

Resposta : alternativa: B

5 . Qual é o valor de Kb da base conjugada do ácido acético (CH3 - COOH), sabendo que o valor de Ka é igual a 1,8 ∙ 1 0-5 , a 25º C?

A 1,8 ∙ 10-10

B 5,5 ∙ 10-9

C 5,5 ∙ 10-10

D 1,8 ∙ 10-9

Resolução

Dados

Ka = 1,8 ∙ 10-5

Kw = 1,0 ∙ 10-14 (25o C)

Kb = ?

Sabe-se que existe uma relação entre Kw, Ka e Kb a qua l é expressão assim : 
Kw = Ka ∙ Kb .

Substituindo os dados na fórmula acima podemos ter o seguinte. Observe:

Resposta: alternativa: C

6 . Uma solução de ácido fraco HCℓO foi analisada, tendo-se verificado no equilíbrio a existência das seguintes concentrações : [H3O+] = 1,78 ∙ 10-4 mol/l  ; [ CℓO-] 1,78∙ 10-4 mol/l e  [ HCℓO] =1,00 mol/l

A constante do ácido é….

A 31,68 ∙ 10-8

B   3,17 ∙ 10-9

C 3,17 ∙ 10-8

D 31,68∙ 10-10

Resolução

Primeiro vamos escrever a equação da ionização do ácido:

HCℓO(aq) ↔ H3O+(aq) + CℓO-(aq)

Resposta: alternativa: C

7 . Qual é a [OH-] numa solução em que a [H3O+] é igual à 1 ∙ 10-5 a 25o C?

A 1 ∙ 10-9

B 10 ∙ 10-11

C 10 ∙ 10-12

D 1 ∙ 10-12

Resolução

Dados

[H3O+] = 1 ∙ 10-5

Kw = 1,0 ∙ 10-14 (a 25o C).

[OH-] = ?

Nós sabemos que Kw é dado por Kw = [H3O+] ∙ [OH-] ou Kw = [H+] ∙ [OH-]

Resposta: alternativa: A

8 . O valor de Ka do CH3COOH a 25o C é igual a 1,7 ∙ 10-5M. O valor de Kb é...

A 1,7 ∙ 10-19 M

B 1,0 ∙ 10-14 M

C 5,9 ∙ 10-10 M

D 1,4 ∙ 10-2 M

Resolução

Ka = 1,7 ∙ 10-5

Kw = 1,0 ∙ 10-14 (25o C)

Kb = ?

Sabe-se que existe uma relação entre Kw, Ka e Kb a qua l é expressão assim : 
Kw = Ka ∙ Kb .

Substituindo os dados na fórmula acima podemos ter o seguinte. Observe:

Kw = Ka ∙ Kb

Resposta: alternativa: C

9 . O grau de ionização do ácido acético numa solução aquosa 0.001M, cuja Ki = 1,8 ∙ 10-5 M é...

A 74 ∙ 10-4

B 7,4 ∙ 10-11

C 74 ∙ 10-13

D 1,34 ∙ 10-1

Resolução

Dados

[CH3-COOH] = 0.001M

Ki = 1,8 ∙ 10-5 M

α = ?

Resposta: alternativa: D

10 . Qual das seguintes substâncias em solução aquosa é um electrólito forte?

A KCN

B NaOH

C HCN

D NH3

De um modo geral, quanto maior for a tendência de se ionizar ou dissociar em solução aquosa, mais forte é o electrólito.

Resposta: alternativa: B

11 . O grau de ionização de uma solução de CH3-COOH a 0,045M   com constante de ionização igual a 1,8 ∙ 10 -5 é ...

A 2%

B 4%

C 8%

D 20%

Resolução

Dados

[CH3-COOH] = 0.045M

Ki = 1,8 ∙ 10-5 M

α = ?

Ki = M ∙ α 2

Resposta: alternativa: A

12 . O pH da solução contendo [H+] igual a 1,8 ∙ 10-11 é?

A 10,74

B 11

C 12,74

D 14

Resolução

Dado

[H+] = 1,8 ∙ 10-11

pH = ?

Cálculo do pH

pH = log[H+]

pH = -log(1,8 ∙ 10-11 )

pH = 10,74

Resposta: alternativa: A

13 . A 60o C o produto iónico da água é Kw = 1,0 ∙ 10-13 M2 . Qual é o pH da solução neutral?

A 5,5

B 6,0

C 6,5

D 7,0

Resolução

Dados

Kw = 1,0 ∙ 10-13 ( 60o C)

[H+] = X

[OH-] = X

pH = ?

Nós sabemos que Kw é dado por Kw = [H3O+] ∙ [OH-] ou Kw = [H+] ∙ [OH-]

Como não sabemos quais são as concentrações de H+ e OH- é por isso que consideramos X. E agora substituindo na fórmula:

Kw = [H+] ∙ [OH-]

Como a [H+] é X e já sabemos que X é 3,16 ∙ 10-7 , logo [H+] = 3,16 ∙ 10-7 . E já podemos calcular o pH:

pH = log[H+]

pH = -log( 3,16 ∙ 10-7 )

pH –(log 3,16 + log 10-7 )

pH = - ( 0,49 – 7)

pH = - 0,49 + 7

pH = 6,5

Resposta: alternativa: C

14 . Mede-se o pH de soluções através de ...

A pH - metro e indicadores

B Indicadores e soluções ácidas

C Grau de ionização

D Ka e Kb

Resposta: alternativa: A

15 . Uma solução de NaOH a 0,00008M apresenta pH igual à...

A 9,9

B 8,1

C 5,9

D 4,1

Resolução

Dados

[NaOH] = 0,00008M = 8 ∙ 10-5

pH = ?

Como é uma base e quer se saber o seu pH, primeiro temos calcular o seu pOH e só depois o pH:

Cálculo do pOH

pOH = - log[OH-]

pOH = - log ( 8 ∙ 10-5 )

pOH = - (log 8 + log 10-5 )

pOH = - (0,90 – 5)

pOH = 4,1

Agora pela relação entre pH e pOH temos o seguinte:

pH + pOH = 14

pH + 4,1 = 14

pH = 14 – 4,1

pH = 9,9

Resposta: alternativa: A

16 . Qual das seguintes substâncias em solução aquosa é um electrólito forte?

A KCN

B CH3COOH

C NH3

D H2SO4

De um modo geral, quanto maior for a tendência de se ionizar ou dissociar em solução aquosa, mais forte é o electrólito.

Resposta: alternativa: D

17 . As concentrações de iões hidrónio e de iões hidróxila numa solução de pH = 10,3 são, respectivamente...

A 5,01 ∙ 10-11 M e 1,9 ∙ 10-4 M

B 1,9 ∙ 10-4 M e 5,01 ∙ 10-11 M

C 1,05 ∙ 10-10 M e 9,1 ∙ 10-5 M

D 10,3 M e 3, 7M

Resolução

Dado

pH = 10,3

Como o exercício pede-nos as concentrações dos iões hidrónio (H3O+ ) e hidroxila (OH-) , no entanto, para termos a concentração do OH - temos que calcular o pOH primeiro:

pH + pOH = 14

10,3 + pOH = 14

pOH = 14 – 10,3

pOH = 3,7

Feito isto, ficamos já com o s seguintes dados:

pH = 10,3

pOH = 3,7

E usando as fórmulas para o cálculo do pH e pOH podemos ter o seguinte:

Para o pH:

pH = -log[H3O+]

[H3O+] = 10-pH

Para o pOH:

pOH = -log[OH-]

[OH -] = 10-pOH

Agora vamos substituir os dados:

Resposta: alternativa: A

18 Qual é o pH e pOH de uma solução aquosa de anilina C6H5NH2 0,060M de base, sabendo-se que a sua constante de basicidade é 3,8 ∙ 10-10 ?

A 9,2 e 4,7

B 4,7 e 9,2

C 8,7 e 5,3

D 5,3 e 8,7

Resolução

Dados

[C6H 5NH2 ] = 0,060M

Kb = 3,8 ∙ 10-10

α = ?

Sabemos que:

Como diz-se que é uma base, logo primeiro temos que calcular o pOH e depois o pH :

Neste caso a [OH-] será dada por:

[OH-] = M ∙ α

[OH-] = 0,060 ∙ 7,95 ∙ 10-5

[OH-] = 4,77 ∙ 10-6

Calculando o pOH:

pOH = -log[OH-]

pOH = -log(4,77 ∙ 10-6 )

pOH = 5,3

Agora sim o pH:

pH + pOH = 14

pH + 5,3 = 14

pH = 14 – 5,3

pH = 8,7

Conclusão: pH = 8,7 e pOH = 5,3

Resposta: alternativa: C

19 . Quantos miligramas de hidróxido de sódio (NaOH) estão dissolvidos em 500cm3 de solução de pH = 13,0? (dados: Na = 23; O =16 ; H = 1 u.).

A 2mg

B 20mg

C 200mg

D 2000mg

Resolução

Dados

V = 500cm3 = 0,5L

pH = 13,0

m =?

Como nos dão o pH e a substância que nós temos é uma base, significa que temos que calcular primeiro o pOH dessa base :

pH + pOH = 14

13 + pOH =14

pOH = 14 – 13

pOH = 1

Agora vamos calcular a concentração o OH- usando a fórmula do pOH:

pOH = -log[OH-]

[OH-] = 10-pOH

[OH-] = 10-1

Mr(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40g/mol

Sabemos que a concentração molar é dada por:

E a massa deve estar em miligramas, logo temos que:

1g ---------- 1000mg

2g ----------- 2000mg

Resposta: alternativa: D

20 . O valor do pH de uma solução 0,2M que contém um ácido HA 3% ionizado é...

A 2,00

B 2,11

C 2,22

D 2,25

Resolução

[HA] = 0,2

α = 3% = 0,03

pH = ?

Primeiro calcular a concentração de H+ :

[H+] = M ∙ α

[H+] = 0,2 ∙ 0,03

[H+] = 6 ∙ 10-3

Cálculo do pH

pH = -log[H+]

pH = -log(6 ∙ 10-3 )

pH = 2,22

Resposta: alternativa: C

21 . Qual é o novo pH de uma solução 200mL de HI cujo pH é 1,5 depois de adicionar 250mL de água destilada?

A 0,014

B 1,85

C 9,36

D 12,14

Resolução

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