Post on 25-Jan-2016
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2ª Avaliação de Química
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1. Explique por que o pH da água pura, nas condições normais, apresenta o valor 7
Na água pura ocorre uma reação com ela mesma denominada auto-ionização da
água, que pode ser representada da seguinte forma: 2H2O H3O+ + OH-.
Quando essa reação atinge o equilíbrio, temos uma certa quantidade de H3O+ no
meio. Dados experimentais mostram que essa quantidade é, nas condições
normais, de 10-7 mol/L. Sabendo que o pH é baseado na quantidade de H3O+ no
meio, através do cálculo pH = -log [H3O+], utilizando o valor obtido temos pH = -
log 10-7 o que resulta em um valor de pH = 7
2. Calcule o valor da concentração de OH- em uma solução que apresenta pH = 9
pH + pOH = 14
pOH = 14-pH
POH = 14-9 = 5
pOH = -log[OH-]
5 = -log[OH-] [OH-] = 10-5 mol/L
3. Explique, resumidamente, como é feita uma solução tampão e como ela funciona.
Uma solução tampão é uma solução que não sofre alteração do pH quando
adicionados pequenas quantidades de ácidos ou bases fortes. Ela é feita
misturando um ácido fraco ou base fraca com um sal que contém o mesmo íon
desse ácido ou base. Ao ser feita essa solução, ela não sofre alteração do pH pois
se adicionarmos um ácido forte (H+), o íon H+ reagirá com o íon do sal da solução
(No caso de um tampão ácido) ou com a molécula da base fraca (no caso de uma
tampão básico), consumindo, então o H+ e não alterando o pH. Já adicionando
base forte (OH-), esse íon reage com a molécula do ácido (Noc caso do tampão
ácido) ou com o íon proveniente do sal (no caso do tampão básico), consumindo o
OH- e não alterando o pH
4. Calcule o pH de um ácido fraco HX que apresenta, no equilíbrio, concentração de
[HX] = 2 mol/L , [X-] = 0,02 e Ka = 1.10-7
Ka de um ácido é:
Ka = [H3O+].[X-]/[HX]
10-7 = [H3O+].0,02/2
[H3O+] = 10-5
pH = -log[H3O+] pH = -log10-5 pH = 5
5. Dados os valores abaixo de pKb para as diferentes base, diga qual a mais forte e
qual a base mais provável de ser usado em uma solução tampão. Justifique
Base pKb
X 2,5
Y 4,5
Z 8,9
W 3,2
O calculo de Kb para uma base no equilíbrio temos: Kb = [OH-][B+]/[BOH]. Como
pKb = -logKb, quando menor o pKb mais forte é a base, pois apresentará mais OH-.
Sendo assim, a base mais forte é a X.
Sabendo, como dito na questão 3, que um tampão é feito com uma base fraca, a
base Z será a que será usada para esse fim, pois apresenta o maior valor de pkB
6. Dado a dissolução Ag2SO4(s) + H2O(l) Ag+(aq) + SO42-(aq). A 25ºC apenas
2.10-2 mol/L do sal se dissolve, formando os íons. Utilizando cálculos
estequiométricos, diga quanto de Ag+e de SO42- são formados e calcule o Kps.
Balanceando a reação, temos
Ag2SO4(s) + H2O(l) 2Ag+(aq) + SO42-(aq).
Como só 2.10-2 mol de Ag2SO4 se dissolvem e pela reação temos:
1 mol de Ag2SO4 --------- 2 mol de Ag+
2.10-2 mol ------------------ X
X = 4.10-2 mol/L de Ag+ formados
Fazendo o mesmo raciocínio para encontrar a concentração de SO42-, temos [SO42-
] = 2.10-2 mol/L
Assim,
Kps = [Ag+]²[SO42-] (Lembrando que sólidos e líquidos não entram no cálculo da
constante)
Kps =( 4.10-2)² . 2.10-2 = 3,2.10-5
Desafio 1:
Para a reação balanceada X Y + W, são colocados, no início da reação, uma
concentração de 4 mol/L de X e nada de Y e nem de W. A constante de equilíbrio
para essa reação é K = 1.10-4. Calcule as concentrações de X, Y e W no equilíbrio.
Dica: Utilize a expressão de constante de equilíbrio. Observe que Y e W são
estequiometricamente iguais, no equilíbrio, apresentarão a mesma quantidade.
K = [Y][W]/[X]
No equilíbrio, vai formar uma certa quantidade de Y e W.
Como a estequiometria é igual, as quantidades formadas dessas substâncias
também serão iguais. Vou chamar essa quantidade de “z”.
[Y] = [W] = z
A quantidade formada, vai ser a quantidade consumida de X. Como no início tinha
4 mol de X, no equilíbrio a quantidade de X será de: [X] = 4-z.
Logo, temos:
K = z.z/4-z
1.10-4 = z²/4-z
Fazendo as contas temos: z = 0,02 mol/L aproximadamente.
Então:
[Y] = [W] = 0,02 mol/L
[X= 4-0,02 = 3,98 mol/L
Desafio 2:
Calcule o pH de uma solução tampão feita com 0,01 mol/L de um sal BX e com 0,1
mol/L do ácido fraco HX. Dado: Ka do ácido = 10-4.
Dica: Lembre-se que todo o íon vem basicamente do sal. Utilize a expressão do
Ka para achar as devidas relações com o pH.
As contas dessa questão são parecidas com a questão 4.
Mas tem que falar que como o ácido é fraco e é uma solução tampão, basicamente
a contração do íon X- vem todo do sal adicionado.
Então [BX] = [X-] = 0,1.
E ai é só aplicar nos cálculos do Ka, como na outra questão.