Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L....

51
Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico Equilíbrio Iônico Questão 01 - (ACAFE SC/2017) O seriado televisivo “Breaking Bad” conta a história de um professor de química que, ao ser diagnosticado com uma grave doença, resolve entrar no mundo do crime sintetizando droga (metanfetamina) com a intenção inicial de deixar recursos financeiros para sua família após sua morte. No seriado ele utilizava uma metodologia na qual usava metilamina como um dos reagentes para síntese da metanfetamina. CH3NH2(aq) + H2O(l) CH3NH3 + (aq) + OH (aq) Dados: constante de basicidade (Kb) da metilamina a 25ºC: 3,6 × 10 –4 ; log6 = 0,78. O valor do pH de uma solução aquosa de metilamina na concentração inicial de 0,1 mol/L sob temperatura de 25ºC é: a) 2,22 b) 11,78 c) 7,8 d) 8,6 Questão 02 - (ACAFE SC/2017) O ácido lático está presente no leite e em seus derivados. Sob temperatura de 25ºC uma solução aquosa foi preparada dissolvendo 0,1 mol de ácido lático em água até formar 1L de solução. Dados: Ka (ácido lático) = 1,4 10 –4 ; log 3,7 = 0,57; . O valor do pH dessa solução é: Fórmula estrutural do ácido lático a) 1,0 b) 2,43 c) 3,85 d) 5,7 Questão 03 - (FCM PB/2017) O fenobarbital (Gardenal®) é um medicamento bastante utilizado para prevenir e combater crises convulsivas. Apresenta certo teor de toxicidade e por isso deve ser administrado com cuidado, pois em altas concentrações no organismo pode provocar uma parada cardiorrespiratória. Infelizmente, alguns indivíduos que sofrem de depressão fazem uso desse medicamento objetivando cometer suicídio. No hospital, esses casos de intoxicação são solucionados utilizando-se medicamentos cuja presença no sistema urinário provoca alteração no pH da urina, de forma a tornar o fenobarbital mais solúvel em água, favorecendo a excreção por meio da micção. Considerando a estrutura química do fenobarbital, o equilíbrio de ionização dos ácidos e bases e os fatores que afetam esse equilíbrio, analise as afirmações a seguir: × 7 , 3 14 = H 3 C OH O OH

Transcript of Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L....

Page 1: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

Equilíbrio Iônico Questão 01 - (ACAFE SC/2017) O seriado televisivo “Breaking Bad” conta a história de um professor de química que, ao ser diagnosticado com uma grave doença, resolve entrar no mundo do crime sintetizando droga (metanfetamina) com a intenção inicial de deixar recursos financeiros para sua família após sua morte. No seriado ele utilizava uma metodologia na qual usava metilamina como um dos reagentes para síntese da metanfetamina.

CH3NH2(aq) + H2O(l) CH3NH3+(aq) + OH–(aq)

Dados: constante de basicidade (Kb) da metilamina a 25ºC: 3,6×10–4; log6 = 0,78. O valor do pH de uma solução aquosa de metilamina na concentração inicial de 0,1 mol/L sob temperatura de 25ºC é: a) 2,22 b) 11,78 c) 7,8 d) 8,6 Questão 02 - (ACAFE SC/2017) O ácido lático está presente no leite e em seus derivados. Sob temperatura de 25ºC uma solução aquosa foi preparada dissolvendo 0,1 mol de ácido lático em água até formar 1L de solução. Dados: Ka (ácido lático) = 1,4 10–4; log 3,7 = 0,57; . O valor do pH dessa solução é:

Fórmula estrutural do ácido lático

a) 1,0 b) 2,43 c) 3,85 d) 5,7 Questão 03 - (FCM PB/2017) O fenobarbital (Gardenal®) é um medicamento bastante utilizado para prevenir e combater crises convulsivas. Apresenta certo teor de toxicidade e por isso deve ser administrado com cuidado, pois em altas concentrações no organismo pode provocar uma parada cardiorrespiratória. Infelizmente, alguns indivíduos que sofrem de depressão fazem uso desse medicamento objetivando cometer suicídio. No hospital, esses casos de intoxicação são solucionados utilizando-se medicamentos cuja presença no sistema urinário provoca alteração no pH da urina, de forma a tornar o fenobarbital mais solúvel em água, favorecendo a excreção por meio da micção. Considerando a estrutura química do fenobarbital, o equilíbrio de ionização dos ácidos e bases e os fatores que afetam esse equilíbrio, analise as afirmações a seguir:

× 7,314 =

H3C

OH

O

OH

Page 2: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

Estrutura do fenobarbital

I. O fenobarbital é uma base fraca, caracterizada pela presença de nitrogênio com um par de elétrons livre que em solução aquosa sofre protonação. II. O fenobarbital é um ácido fraco e em solução aquosa tende a perder prótons pelo efeito de conjugação com o oxigênio da carbonila (um grupo eletronegativo). III. A utilização de bicarbonato de sódio (Na2HCO3) minimiza os danos provocados pela intoxicação por fenobarbital, pois aumenta o pH da urina, deslocando o equilíbrio para a direita, aumentando a excreção do fenobarbital. IV. A utilização de ácido ascórbico (vitamina C) minimiza a intoxicação provocada pelo fenobarbital, pois diminui o pH urinário, aumentando a concentração da fração ionizada que é mais polar do que a fração não ionizada. V. O fenobarbital é um exemplo de substância anfótera e, portanto, pode ser eliminado do organismo tanto pela utilização de medicamentos ácidos como de básicos. Considerando as afirmações acima, marque a alternativa correta: a) As afirmações II e III estão corretas. b) As afirmações I e IV estão corretas. c) As afirmações I e III estão corretas. d) As afirmações II e IV estão corretas. e) Apenas a afirmação V está correta. Questão 04 - (UEPG PR/2017) 0,1 mol do ácido HBr é adicionado em água suficiente para formar 1,0 L de solução. Dada a constante de equilíbrio do ácido, Ka = 1 109, assinale o que for correto sobre esta solução de ácido. 01. A concentração da solução de HBr é 0,1 mol/L. 02. A concentração de íons OH– em solução é 1 10–14 mol/L.

×

×

Page 3: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

04. O HBr é um ácido forte. 08. A concentração de íons H3O+ em solução é 1,0 mol/L. 16. O pH desta solução é 1. Questão 05 - (UFJF MG/2017) O esmalte do dente é constituído de um material muito pouco solúvel em água e cujo principal constituinte é a hidroxiapatita (Ca5(PO4)3OH). Na presença de água, a hidroxiapatita estabelece o seguinte equilíbrio químico:

Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq) + 3PO43–(aq) + OH–(aq)

a) A deterioração dos dentes é agravada com a doença bulimia, que faz com que o HCl existente no estômago seja eliminado junto com o vômito. De acordo com o equilíbrio acima, como a bulimia agrava a deterioração dos dentes? b) Na placa bacteriana, as bactérias metabolizam o açúcar, transformando-os em ácidos orgânicos que contribui para a formação de cáries. Dentre os principais ácidos formados na placa estão os ácidos: acético (Ka = 1,58 10–5) e lático (Ka = 1,58 10–4). Qual destes ácidos é o mais fraco? c) O pH normal da boca é 7,0. A diminuição do pH na boca pode ser causada diretamente pelo consumo de frutas ácidas e bebidas, podendo chegar a um pH 6,0 em poucos minutos. Calcule as concentrações de íons hidrogênio antes e depois da ingestão de frutas ácidas e bebidas. d) Antigamente, o processo de obturação dos dentes era conhecido como amálgama. Se o amálgama (Sn8Hg) fizer contato com uma coroa de ouro de um dente vizinho uma reação de óxido-redução, na presença de oxigênio, pode ocorrer:

Sn2+(aq) + Hg(s) + 16e– Sn8Hg(s) E0 = –0,13 V 4O2(g) + 16H+(aq) + 16e– 8H2O(l) E0 = +1,23 V

Qual é o agente oxidante e o agente redutor deste processo Questão 06 - (UNIUBE MG/2017) Um estudante, em um laboratório, deseja preparar 500 mL de uma solução de ácido acético na concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas a seguir: Dados: CH3COOH (M = 60 g/mol; Ka = 2,0 10–5); log 2 = 0,3 e log 1,4 = 0,15. I. A massa de ácido acético necessário para preparar essa solução será de 3,0 g. II. A reação desse ácido com hidróxido de sódio produzirá um sal, que, em solução aquosa, terá um caráter básico. III. O potencial hidrogeniônico dessa solução será 1. Está(ão) CORRETA(S) a(s) afirmação(ões) contida(s) em: a) I, apenas b) II, apenas c) II e III, apenas d) I e II, apenas e) I, II e III Questão 07 - (ENEM/2017) Diversos produtos naturais podem ser obtidos de plantas por processo de extração. O lapachol é da classe das naftoquinonas. Sua estrutura apresenta uma hidroxila enólica (pKa = 6,0) que permite que este composto seja isolado da serragem dos ipês por extração com solução adequada, seguida de filtração simples. Considere que pKa = –log Ka, em que Ka é a constante ácida da reação de ionização do lapachol.

× ×

×

Page 4: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

Qual solução deve ser usada para extração do lapachol da serragem do ipê com maior eficiência? a) Solução de Na2CO3 para formar um sal de lapachol. b) Solução-tampão ácido acético/acetato de sódio (pH = 4,5). c) Solução de NaCl a fim de aumentar a força iônica do meio. d) Solução de Na2SO4 para formar um par iônico com lapachol. e) Solução de HCl a fim de extraí-lo por meio de reação ácido-base. Questão 08 - (UERJ/2016) A ionização do ácido cianídrico é representada pela equação química abaixo:,

HCN (aq) H+ (aq) + CN– (aq) Um experimento sobre esse equilíbrio químico, realizado a temperatura constante, analisou quatro parâmetros, apresentados na tabela:

Ao ser estabelecido o equilíbrio químico da ionização, foi adicionada certa quantidade de NaCN(s). Após a dissolução e dissociação completa desse composto, houve deslocamento do equilíbrio de ionização. O parâmetro que sofreu redução, após a adição do composto, é representado pelo seguinte símbolo: a) α b) Ka c) pH d) [HCN] Questão 09 - (UNICAMP SP/2016) A natureza fornece não apenas os insumos como também os subsídios necessários para transformá-los, de acordo com as necessidades do homem. Um exemplo disso é o couro de alguns peixes, utilizado para a fabricação de calçados e bolsas, que pode ser tingido com corantes naturais, como o extraído do crajiru, uma planta arbustiva que contém o pigmento natural mostrado nos equilíbrios apresentados a seguir. Esse pigmento tem a característica de mudar de cor de acordo com o pH. Em pH baixo, ele tem a coloração vermelha intensa, que passa a violeta à medida que o pH aumenta.

Page 5: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

a) Complete o desenho abaixo, preenchendo os retângulos vazios com os símbolos H+ ou OH–, de modo a contemplar os aspectos de equilíbrio ácido-base em meio aquoso, de acordo com as informações químicas contidas na figura acima.

b) Dentre as espécies I, II e III, identifique aquela(s) presente(s) no pigmento com coloração violeta e justifique sua escolha em termos de equilíbrio químico. Questão 10 - (UNITAU SP/2016) O metabolismo humano produz uma série de ácidos e bases fracas, que sofrem ionização quando dissolvidos na água do organismo. Ácido lático (HC3H5O3), pKa = 3,85, ácido propiônico (HC3H5O2), pKa = 4,85, ácido carbônico (H2CO3), pKa = 6,37, bem como as bases etilamina (C2H5NH3), pKb = 3,25 e amônia (NH3), pKb = 4,75, são alguns exemplos.

A curva acima representa a ionização do(a) a) ácido lático.

OO

OCH3

OA

OCH3

OH

OCH3

I

?

? ?

?+OHO

OCH3

OA

OCH3

OH

OCH3

II

OHO

OCH3

OA

OCH3

O

OCH3

III

Page 6: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

b) ácido propiônico. c) ácido carbônico. d) etilamina. e) amônia. Questão 11 - (IFPE/2016) Um laboratório recebeu um recipiente com uma substância desconhecida. Para identificar o composto em análise, foram realizados alguns testes para desvendar a sua estrutura química. A tabela abaixo mostra os testes realizados e seus resultados obtidos:

Com os resultados obtidos nos testes realizados, assinale a alternativa com o possível composto identificado. a) NaCl b) Pb(OH)2 c) HNO3 d) KOH e) NH4Cl Questão 12 - (FCM MG/2016) Um rio que passa por uma fábrica de papel que elimina carbonato de cálcio em suspensão na água e por uma estação de tratamento de esgoto que fornece grande quantidade de dióxido de carbono proveniente da respiração bacteriana e por despejos industriais tem o pH de suas águas elevado de menos 5 para, aproximadamente, 7, onde peixes e plantas têm boas condições de sobrevivência. O bicarbonato solúvel, resultante desse equilíbrio, neutraliza a acidez da água do rio restaurando a vida aquática. Essas informações podem ser representadas pelas seguintes equações em equilíbrio:

CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O(l) Ca2+(aq) + 2HCO3–(aq)

HCO3–(aq) + H+(aq) CO2(g) + H2O(l)

Analisando essas informações, assinale a afirmativa INCORRETA. a) Na ausência de CO2, o CaCO3 sólido seria retido na estação de tratamento e não iria para o rio. b) Nesse processo, ocorre ameaça aos recifes de corais, essencialmente formados de carbonato de cálcio. c) O aumento de CO2 na atmosfera, principalmente devido à queima de combustíveis fósseis, promoveria a destruição do CaCO3 dos calcários. d) O aumento de dióxido de carbono nos oceanos pode, se não ocorrer mudanças nas atividades humanas, aumentar o pH médio dos oceanos. Questão 13 - (UEFS BA/2016)

→←

→←

Page 7: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

O conceito de ácido e de base, de Brönsted-Lowry, tem como fundamento a transferência de um próton, H+, de uma substância para outra, nas reações entre ácidos e bases. Segundo esses químicos, os ácidos são substâncias, representadas por moléculas ou íons, que podem doar prótons, e as bases são receptoras de prótons. Portanto, um ácido terá sempre uma base conjugada e uma base seu ácido conjugado, a exemplo do ácido fluorídrico e do ânion fluoreto, e do ânion amônio e da amônia, citados na tabela. A constante de ionização do ácido ou da base indica a tendência de ionização da espécie química em água. Uma análise das informações e dos dados apresentados na tabela de pares conjugados ácido-base permite corretamente afirmar: a) A capacidade para doar o próton é maior no íon amônio do que no ácido fluorídrico. b) A base conjugada do íon amônio é mais fraca do que a base conjugada do ácido fluorídrico. c) A molécula de água, ao formar o íon hidrônio, H3O+(aq), atua como um ácido de Brönsted-Lowry. d) O sal, fluoreto de amônio, NH4F(s), dissolvido em água, dá origem a uma solução básica. e) O produto entre a constante de ionização do ácido fluorídrico e a constante de ionização do íon fluoreto é, aproximadamente, igual ao produto iônico da água, Kw. Questão 14 - (UFRR/2016) Considere os seguintes equilíbrios que ocorrem em solução aquosa, a 25 ºC, e analise as seguintes proposições: HCl H+ + Cl– (Ka = 1,0 10+7) H2SO4 H+ + HSO4

– (Ka = 1,0 10+3) H2CO3 H+ + HCO3

– (Ka = 4,3 10–7) I. O ácido clorídrico é o que apresenta maior ionização. II. O ácido carbônico é um ácido mais forte que o ácido sulfúrico. III. A ordem de acidez para essas substâncias é HCl > H2SO4 > H2CO3. IV. O ácido sulfúrico possui uma maior tendência em liberar íons H+ que o ácido clorídrico. Estão corretas: a) III b) I, III e IV c) I, II e IV d) I e II e) I e III Questão 15 - (UCB DF/2016) Grande parte dos fenômenos químicos de importância ocorrem em fase condensada, principalmente em ambiente aquoso. Em relação à água, às grandezas e às propriedades dos fenômenos químicos em solução aquosa, assinale a alternativa correta. a) Um ácido de Arrhenius, como HCl(aq), produz moléculas de hidroxônio em presença de água. b) Quanto mais forte for um ácido, em solução aquosa, maior o seu pKa. c) A água é uma substância que possui um comportamento anfiprótico, uma vez que ela pode se comportar como ácido e base, dependendo do sistema químico envolvido. d) A ingestão de um medicamento essencialmente composto por hidróxido de alumínio tem como objetivo a neutralização de excesso de ácido clorídrico no estômago. A equação química que expressa essa reação é a seguinte:

AlOH + HCl AlCl + H2O.

↔ ×↔ ×↔ ×

Page 8: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

e) Um óxido ácido, como o óxido de cálcio, em contato com água forma a cal extinta: Ca(OH)2. Questão 16 - (ENEM/2016) Após seu desgaste completo, os pneus podem ser queimados para a geração de energia. Dentre os gases gerados na combustão completa da borracha vulcanizada, alguns são poluentes e provocam a chuva ácida. Para evitar que escapem para a atmosfera, esses gases podem ser borbulhados em uma solução aquosa contendo uma substância adequada. Considere as informações das substâncias listadas no quadro.

Dentre as substâncias listadas no quadro, aquela capaz de remover com maior eficiência os gases poluentes é o(a) a) fenol. b) piridina. c) metilamina. d) hidrogenofosfato de potássio. e) hidrogenosulfato de potássio. TEXTO: 1 - Comum à questão: 17

C8H18(l) + O2(g) 8CO2(g) + 9H2O(l)

A utilização de combustíveis derivados do petróleo, a exemplo da gasolina, uma mistura de hidrocarbonetos representada, de maneira simplificada, por C8H18(l), libera bilhões de toneladas de dióxido de carbono, CO2(g), para a atmosfera. Parte do dióxido de carbono é absorvido pelos oceanos ou pelas plantas para a realização da fotossíntese, e o restante compõe a atmosfera e, com outros gases, retém o calor utilizado para aquecer o Planeta. Questão 17 - (UNIC MT/2016) I. CO2(g) + H2O(l) H2CO3(aq) II. H2CO3(aq) + H2O(l) (aq) + H3O+(aq) Ka1 = 4,3 10–7 III. (aq) + H2O(l) (aq) + H3O+(aq) Ka2 = 5,6 10–11 A partir da análise do sistema em equilíbrio químico representado pelas equações químicas I, II e III, é correto afirmar: 01. A dissolução do dióxido de carbono em água contribui para o aumento do pH dos oceanos. 02. O ácido carbônico, H2CO3(aq), é um ácido mais fraco do que o ácido hidrogenocarbonato, (aq). 03. O aumento da pressão exercida sobre o sistema aquático não altera o equilíbrio químico representado. 04. A base , conjugada do ácido H2CO3, é mais fraca do que a base , conjugada do ácido

.

225

→ kJ 5471ºH −=∆

−3HCO ×

−3HCO −2

3CO ×

−3HCO

−3HCO −2

3CO−3HCO

Page 9: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

05. A adição de íons H3O+(aq), ao sistema em equilíbrio representado por II, favorece a ionização do ácido carbônico, H2CO3(aq). Questão 18 - (UNIT AL/2016) A filariose é uma doença parasitária crônica causada pelo verme nematódeo filaria, Wuchereria bancrofti. O vetor da doença é o Culex quiquefasciatus, pernilongo ou muriçoca que o transmite de individuo para indivíduo por meio da picada. O ser humano é a fonte primária da infecção, que, na fase aguda, apresenta inflamação dos vasos linfáticos, linfadenites, além de febre, dor de cabeça e, com o passar do tempo, inchaço dos membros ou de mamas, e nas formas mais graves de elefantíase. A prevenção é evitar a exposição prolongada ao mosquito da espécie Culex nos locais onde ocorre a transmissão, como na região metropolitana de Recife, em Pernambuco. O controle do pernilongo é feito por inseticida e solução aquosa de hipoclorito de sódio, NaClO(aq). I. NaClO–(aq) Na+(aq) + ClO(aq) II. ClO–(aq) + H2O(l) HClO(aq) + OH–(aq) Kb = 1,1 10–7 A análise das informações do texto sobre filariose permite corretamente afirmar: a) O hospedeiro final do nematódeo é a muriçoca. b) A filaria obstrui os vasos linfáticos do ser humano. c) Os nematódeos possuem mecanismos de reprodução assexuada, como os platelmintos. d) A solução aquosa de hipoclorito de sódio, NaClO(aq), tem pH = 7 e atua como os inseticidas. e) Os ovos e as larvas do mosquito são destruídos pela ação do ácido hipoclorito, um ácido forte cuja constante de ionização, Ka, é igual a 9,2 10–7. Questão 19 - (UEL PR/2015) Dois eletrodos conectados a uma lâmpada foram introduzidos em uma solução aquosa, a fim de que a luminosidade da lâmpada utilizada avaliasse a condutividade da solução. Desta forma, foram feitos dois experimentos, (A) e (B), conforme segue. No experimento (A), uma solução de NH4OH 0,1 mol/L foi adicionada a uma solução aquosa de HCl 0,1 mol/L. No experimento (B), uma solução de NaOH 0,1 mol/L foi adicionada a uma solução aquosa de HCl 0,1 mol/L. Dados: Kb do NH4OH = 1,75 × 10–5 Ordem decrescente de condutividade iônica na solução: H+ > OH– > NH > Na+ a) Com base no enunciado, associe os experimentos (A) e (B) com as Figuras I e II, a seguir, que representam a variação contínua da luminosidade da lâmpada ao longo do volume adicionado de solução.

b) Explique o fenômeno observado nas Figuras I e II e descreva suas respectivas equações químicas. Questão 20 - (ACAFE SC/2015) A amônia pode ser utilizada na síntese de fertilizantes, explosivos e produtos de limpeza. Já o hidróxido de sódio pode ser utilizado para desentupir encanamentos, na produção de sabões e detergentes e na

×

×

+4

Page 10: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

extração de celulose nas indústrias de papel. Em 1L de uma solução aquosa de hidróxido de sódio de concentração 0,15 mol/L foram adicionados 0,1 mol de amônia. Dados: Considere que o volume da solução permaneça constante; constante Kb = 1,8 10–5. Assinale a alternativa que contém concentração aproximada dos íons amônio. a) 1,8 10–5 mol/L b) 1,2 10–5 mol/L c) 1,5 10–5 mol/L d) 1,8 10–6 mol/L Questão 21 - (FGV SP/2015) Estudos ambientais revelaram que o ferro é um dos metais presentes em maior quantidade na atmosfera, apresentando-se na forma do íon de ferro 3+ hidratado, [Fe(H2O)6]3+. O íon de ferro na atmosfera se hidrolisa de acordo com a equação

[Fe(H2O)6]3+ [Fe(H2O)5OH]2+ + H+ (Química Nova, vol. 25, n.º 2, 2002. Adaptado)

Um experimento em laboratório envolvendo a hidrólise de íons de ferro em condições atmosféricas foi realizado em um reator de capacidade de 1,0 L. Foi adicionado inicialmente 1,0 mol de [Fe(H2O6) ]3+ e, após a reação atingir o equilíbrio, havia sido formado 0,05 mol de íons H+. A constante de equilíbrio dessa reação nas condições do experimento tem valor aproximado igual a a) 2,5 10–1. b) 2,5 10–3. c) 2,5 10–4. d) 5,0 10–2. e) 5,0 10–3. Questão 22 - (UEFS BA/2015) I. H2S(aq) + H2O(l) HS–(aq) + H3O+(aq) Ka = 1,3 10–7 II. HS–(aq) + H2O(l) S2–(aq) + H3O+(aq) Ka = 7,1 10–15 A constante de equilíbrio, Kc, expressa as diferentes tendências para as reações reversíveis e, no caso de diácidos fracos, a exemplo do ácido sulfídrico, pode-se determinar uma constante de ionização, Ka, para cada etapa de ionização, como mostra as equações químicas I e II. Considerando-se as informações e os conhecimentos sobre equilíbrio químico, é correto afirmar: a) O íon S2–(aq) é o ácido conjugado da base HS–(aq), em II. b) O valor do pH no sistema representado em I é maior do que o do pH no sistema II. c) A quantidade de íons HS–(aq) presentes em 1,0L de solução 1,0molL–1de H2S(aq) é de 6,01023íons. d) A adição de íons H3O+(aq), ao sistema representado em I, desloca o equilíbrio no sentido de formação de H2S(aq). e) O valor da constante de ionização do ácido representado em II é calculado pela relação

.

Questão 23 - (UFU MG/2015) Existem três locais do sistema digestório em que acontecem os processos de digestão, e em cada um deles o pH é diferente e ocorre a ação de um suco digestivo, conforme a tabela a seguir.

×

××××

×××××

××

×

]OH][S[]HS[ka

32 +−

−=

Page 11: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

A digestão de alimentos e a absorção de medicamentos estão relacionadas, também, ao pH. Desse modo, a) o suco gástrico estomacal, de concentração ácida e pH iguais a 2 mol/L, auxilia na absorção dos alimentos no estômago. b) a saliva que possui acidez acentuada auxilia o processo mecânico da digestão que ocorre na boca. c) o meio básico do suco entérico no intestino favorece a absorção do analgésico ácido acetil salicílico. d) o pH do suco pancreático de característica neutra colabora para a digestão e para a absorção dos nutrientes alimentares. Questão 24 - (UNESP SP/2015) O ácido etanoico, popularmente chamado de ácido acético, é um ácido fraco e um dos componentes do vinagre, sendo o responsável por seu sabor azedo. Dada a constante de ionização, Ka, igual a 1,8

10–5, assinale a alternativa que apresenta a concentração em mol L–1 de H+ em uma solução deste ácido de concentração 2,0 10–2 mol L–1. a) 0,00060 mol L–1 b) 0,000018 mol L–1 c) 1,8 mol L–1 d) 3,6 mol L–1 e) 0,000060 mol L–1 Questão 25 - (ITA SP/2015) O grau de dissociação, α, do ácido acético em solução aquosa 0,10molL–1 é 100 vezes menor que o do ácido clorídrico também em solução aquosa 0,10molL–1 . Com base nestas informações, pode-se afirmar que o pH da solução aquosa do ácido acético 0,10molL–1 é a) zero. b) um. c) dois. d) três. e) quatro. Questão 26 - (UNITAU SP/2015) A absorção, a distribuição, o metabolismo e a excreção de drogas são processos que envolvem a passagem da droga através de membranas. Os salicilatos são ácidos fracos e as formas não ionizadas são totalmente solúveis em lipídeos, atravessando rapidamente as membranas biológicas. A velocidade de absorção de salicilatos no trato gastrointestinal depende de vários fatores. Considerando-se apenas o valor do Ka = 10–3 de um dado salicilato, bem como o pH 1,5 do suco gástrico e o pH 6,0 do fluído intestinal, afirma-se que a) o salicilato é absorvido apenas no intestino. b) o salicilato é absorvido apenas no estômago. c) o salicilato é absorvido no estômago e no intestino, e a velocidade de absorção é maior no estômago.

ancreáticoico/suco pSuco entér8,2 a 7,8delgado Intestinogástrico Suco2,0 u Estômago

Saliva7,5 a 6,4Boca−+

DIGESTIVO SUCOpHDIGESTÃO DA LOCAL

× ⋅× ⋅

⋅⋅

⋅⋅

Page 12: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

d) o salicilato é absorvido no estômago e no intestino, e a velocidade de absorção é maior no intestino. e) a velocidade de absorção do salicilato é baixa tanto no estômago como no intestino, pois em ambos os casos prevalece a forma ionizada. Questão 27 - (UEM PR/2015) Assinale o que for correto. 01. Dados os Ka dos ácidos HF (Ka = 6,7 10–4) e HCN (Ka = 4 10–10), pode-se afirmar que o ácido fluorídrico é mais forte que o ácido cianídrico. 02. Considerando equilíbrios iônicos, os valores de Ka e Kb somente variam com a temperatura nos casos de reações com variação de entalpia positiva (endotérmicas) e com a pressão no caso de reações em estado gasoso. 04. A lei da diluição de Ostwald estabelece que à medida que a concentração em quantidade de matéria por litro de solução, de uma dada substância, diminui, o grau de ionização dessa substância aumenta. 08. Na dissolução do NaCl em água ocorre uma hidrólise onde se forma o NaOH(aq). 16. Na hidrólise do NaCN(aq) forma-se uma solução de pH alcalino. Questão 28 - (FPS PE/2014) Alguns analgésicos apresentam em sua composição aspirina (ácido acetilsalicílico) e acetaminofeno (paracetamol), cujas estruturas e pKa estão apresentadas a seguir.

A partir da estrutura desses compostos e das informações de pKa assinale a alternativa correta. a) O acetaminofeno é um ácido mais forte que a aspirina, por apresentar valor de pKa maior. b) A aspirina e o acetaminofeno podem ser separados utilizando soluções aquosas básicas com diferentes valores de pH. c) O acetaminofeno é uma base devido à presença do grupo amida e, portanto, deve gerar uma solução básica em solução aquosa. d) A aspirina pode ser sintetizada através da reação do ácido 4-hidroxibenzóico e anidrido acético. e) A solubilidade da aspirina irá diminuir se for tratada com uma solução diluída de base. Questão 29 - (UNESP SP/2014) Para a produção de energia, os mamíferos oxidam compostos de carbono nos tecidos, produzindo dióxido de carbono gasoso, CO2 (g), como principal subproduto. O principal meio de remoção do CO2 (g) gerado nos tecidos envolve sua dissolução em água, seguida da reação do gás dissolvido com a água, sob a ação de um catalisador biológico, a enzima anidrase carbônica, como representado a seguir.

× ×

OH

O

O

O

AspirinapKa = 3,5

HO

N

O

H

AcetaminofenopKa = 9,9

Page 13: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

CO2 (g) CO2 (aq) + calor (etapa 1)

CO2 (aq) + H2O(l) HCO (aq) + H+ (aq) (etapa 2) A respeito desse processo, é correto afirmar que a) a reação de formação de HCO (aq) na etapa 2 só ocorre na presença do catalisador biológico. b) a concentração de CO2 (aq) não influi na acidez do meio. c) a concentração de H+ (aq) aumenta com a elevação da temperatura. d) a concentração de H+ (aq) não varia com a elevação da temperatura. e) o aumento da concentração de CO2 (aq) aumenta a acidez do meio. TEXTO: 2 - Comum à questão: 30 Há muitos séculos, a humanidade aprendeu a utilizar as propriedades biológicas de substâncias presentes nas plantas. Por exemplo, no século V a.C., o médico grego Hipócrates relatou que a casca do salgueiro branco (Salix alba) aliviava dores e diminuía a febre. O responsável por essas atividades terapêuticas é o ácido salicílico, gerado pela metabolização, pelas enzimas do fígado, da salicilina presente no salgueiro. O ácido salicílico, apesar de suas propriedades terapêuticas, provoca lesões nas paredes do estômago. Para solucionar esse problema, a molécula foi modificada pelo laboratório alemão Bayer, em 1897, por meio da inserção de um grupo acetil. Assim surgiu o ácido acetilsalicílico, primeiro fármaco sintético empregado na terapêutica e que é hoje o analgésico mais consumido e vendido no mundo. A seguir, são apresentadas as estruturas moleculares da salicilina, do ácido salicílico e do ácido acetilsalicílico.

Questão 30 - (ESCS DF/2014) A constante de ionização do ácido salicílico e a constante de autoionização da água são iguais a 1,0 × 10–3 e 1,0 × 10–14, respectivamente. A ionização do ácido salicílico na água ocorre de acordo com o equilíbrio a seguir, em que HA e A– representam, respectivamente, o ácido salicílico e sua base conjugada.

HA(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + A–(aq) A partir dessas informações, considerando-se uma solução aquosa com concentração analítica de ácido salicílico igual a 0,010 mol/L, é correto afirmar que

−3

−3

OH

O

O

OH

OH

OH

OH

OH

OHO

salicilina ácido salicílico

O

OHO

CH3

O

ácido acetilsalicílico

Page 14: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

a) a concentração de íons H3O+ (aq) é inferior a 0,010 mol/L. b) o pH é maior que 7. c) não há presença de íons –OH (aq). d) o ácido salicílico se encontra completamente ionizado. Questão 31 - (UEFS BA/2014)

CH3COOH(l) + H2O(l) CH3COO–(aq) + H3O+(aq) A Lei de Diluição de Ostwald relaciona o grau de ionização com o volume da solução e pode ser enunciada da seguinte forma: O grau de ionização de um eletrólito aumenta, tendendo a 100%, à medida que a solução é diluída. A aplicação dessa Lei permite calcular não somente a constante de ionização, Ka, como também as concentrações e o pH do sistema em equilíbrio químico representado pala equação química, quando o grau de ionização do ácido acético, em uma solução 0,02molL–1, desse ácido, é 3% a 25°C. Considerando-se essas informações e a equação química de ionização do ácido acético, é correto afirmar: a) A concentração hidrogeniônica na ionização do ácido acético é 2,0⋅10–2molL–1. b) O valor numérico da constante de ionização do ácido acético é 1,75⋅10–5molL–1. c) O pH da solução de ácido acético 3% ionizado é menor do que 4. d) A concentração de ácido acético no equilíbrio químico é 1,94⋅10–3molL–1. e) O valor da constante de ionização, Ka, quando o grau de onização, α, for muito pequeno, é calculado pela expressão matemática Ka = [CH3COOH]α. Questão 32 - (UNICAMP SP/2014) A equação abaixo mostra o equilíbrio químico em meio aquoso de uma droga muito utilizada no tratamento de náuseas e vômitos e também como antialérgico. Essa droga, dependendo da finalidade, pode ser comercializada na sua forma protonada (A) ou na sua forma neutra (B).

O

NH+

A

O

N

H+ +

B

Page 15: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

a) Sabendo-se que em meio aquoso a constante de equilíbrio para essa equação é igual a 1,2 x 10–9, qual espécie estaria em maior concentração no intestino (cujo pH é igual a 8): a protonada (A), a neutra (B) ou ambas estariam na mesma concentração? Justifique sua resposta com base em cálculos matemáticos. b) Supondo que a droga seria absorvida de forma mais completa e com melhor efeito terapêutico se fosse mais solúvel em lipídios, qual forma seria preferível numa formulação, a protonada ou a neutra? Justifique sua resposta em termos de interações intermoleculares. Questão 33 - (UEPA/2014) Uma dona de casa, tomando os devidos cuidados para a higienização dos alimentos, após lavá-los, coloca as frutas, verduras e legumes dentro de um recipiente que contém 2L de água e 20mL de solução de hipoclorito de sódio a 2% conhecida, genericamente, como água sanitária. A seguir, a equação mostra o equilíbrio iônico em solução:

Com base nas informações, avalie as afirmações abaixo: I. Se a concentração de [OH–] for igual a 0,01 molar o pH da solução será igual a 2. II. Se a concentração de [OH–] for igual a 0,001 molar, o pOH da solução será igual a 11. III. O valor do Ka do ácido é igual a 4x10–8 e Kw é 1x10–14, o valor de Kb é 2,5x 10–7.

IV. A expressão da constante de equilíbrio da solução é .

V. Se for adicionado mais [OH-] a solução, a concentração do hipoclorito livre (ClO –(aq)) aumenta. A alternativa que contém todas as afirmativas corretas é: a) I e V b) II e III c) III e IV d) II e V e) III e V Questão 34 - (UEPA/2014) O Ácido oxálico é um ácido dicarboxílico tóxico e presente em plantas, como espinafre e azedinhas. Embora a ingestão de ácido oxálico puro seja fatal, seu teor na maioria das plantas comestíveis é muito baixo para apresentar um risco sério. É um bom removedor de manchas e ferrugem, sendo usado em várias preparações comerciais de limpeza. Além disso, a grande maioria dos cálculos renais são constituídos pelo oxalato de cálcio monohidratado, um sal de baixa solubilidade derivado deste ácido. Levando em consideração a reação abaixo, assinale a alternativa correta:

Kc = 6 × 10–2

a) a Kc da reação: b) a Kc da reação: c) se a concentração da solução for multiplicada por 2, qual o valor do K1 = 12 × 10–2. d) o ácido oxálico é um ácido forte. e) a adição de HCl à solução não altera o equilíbrio da reação. Questão 35 - (UFPE/2014) Os sistemas tamponados são importantes exemplos de equilíbrios iônicos. Pode-se determinar a concentração das espécies presentes numa solução-tampão através das equações:

)aq()aq()l(2)aq( OHHClOOHCIO ++ ←→

HClO]ClO].[OH[Keq

−−=

)aq(3)aq(42)l(2)s(422 OHHOC OHOHC +−→← ++

16,66. :é OHOHC OHHOC )l(2)s(422

)aq(3)aq(42 ++ →←

+−

.106- :é OHOHC OHHOC -2)l(2)s(422)aq(3)aq(42 ×++ ←

→+−

Page 16: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

Uma solução-tampão foi obtida utilizando-se 0,515 mol de ácido acético (CH3COOH), 0,435 mol de acetato de sódio (CH3COO–Na+) e água suficiente para preparar 5 L de solução. Ao recipiente contendo a solução-tampão, adicionou-se 0,015 mol de hidróxido de sódio (NaOH). Sabendo que a constante de ionização do ácido acético é 18 x 10–5, calcule o pH da solução após a adição da base, utilizando uma das equações dadas. Multiplique o resultado por 10. (Dado: log 2 = 0,3) Questão 36 - (ITA SP/2014) São feitas as seguintes comparações de valores de pKa de compostos orgânicos: I. pKa (CH3COOH) > pKa (ClCH2COOH) II. pKa (F3CCOOH) > pKa (Cl3CCOOH) III. pKa (CH3CH2CHClCOOH) > pKa (CH3CHClCH2COOH) Das comparações acima, está(ão) CORRETA(S) apenas a) I. b) I, II e III. c) I e III. d) II. e) II e III. Questão 37 - (PUC GO/2014) Pois fora certamente num acesso de empirismo absoluto e radical que, no meio do caminho entre o estacionamento e a escola, ele parara num trailer e comprara um ovo. Algo, no entanto, se podia dizer tanto a seu favor como contra: ele não parara ali para comprar o ovo e sim para beber uma coca-cola. E foi só quando viu o homem do trailer preparar para alguém um sanduíche que levava, entre outras coisas, um ovo frito, que sentiu o impulso de comprar um ovo fresco. Embora sua cabeça não estivesse batendo bem (ou talvez por isso mesmo), ele intuía que talvez se encontrasse aí o elo perdido, a chave que lhe permitiria penetrar as trevas, à procura do qual se atormentara enquanto dirigia como um zumbi de casa até à escola. E não era um ovo, literalmente, um embrião? E não era disso que precisava: um embrião que fizesse germinar a aula e o curso? A negociação, porém, fora algo penosa. O homem do trailer lhe dissera que os ovos não estavam à venda separadamente dos sanduíches. E ele, por sua vez, fizera ver ao sujeito que estava disposto a pagar pelo ovo o preço de um sanduíche. Ao que o homem retrucara que, vendendo um ovo isoladamente, acabaria desfalcando outro sanduíche, prejudicando outro freguês. Ao que ele contra-argumentara que não tinha problema, compraria um sanduíche, só que ao invés de ter um ovo dentro, queria o ovo fora, o que acabou prevalecendo, sob os olhares desconfiados de outros fregueses, a maioria de estudantes, gente convencional e ciosa de seus hamburguers e similares. Além disso, a vizinhança da Pinel deixava as pessoas sempre de sobreaviso, ao menor sinal de um comportamento mais inusitado. Com a sacola no ombro, ele foi se afastando como o sanduíche numa das mãos e o ovo na outra, e esperou até encontrar-se a uma distância razoável do trailer para oferecer, despistadamente, o seu cheeseburger a um dos inúmeros gatos esquálidos que frequentavam o campus. E, mesmo na situação aflitiva em que se encontrava, não pôde deixar de pensar que o acaso, do qual acabara de ser instrumento, governava o destino dos seres, como aquele gato, que, de repente, via cair diante de sua boca uma refeição requintada. Tal pensamento fez-lhe bem, mas logo o peso da realidade recaiu sobre ele, a realidade da aula que tinha de dar, regida pelas mesmas leis: as do acaso. [...]

[base]][OH [sal]Kb ou

[ácido][sal] ]H[Ka

-==

+

Page 17: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

(SANT’ANNA, Sérgio. Breve história do espírito. São Paulo, Companhia das Letras, 1991. p. 63-64. Adaptada.)

Considere o fragmento extraído do texto: “Algo, no entanto, se podia dizer tanto a seu favor como contra: ele não parara ali para comprar o ovo e sim para beber uma coca-cola.” Agora, considere os dados a seguir: O valor do pH dos refrigerantes encontra-se geralmente em torno de 3. H3PO4 é um acidulante utilizado em refrigerantes do tipo cola. Além de regular a doçura, esse acidulante permite realçar o sabor e inibir a proliferação de microrganismos. Os valores de pKa para o ácido fosfórico são: pKa1 = 2,15; pKa2 = 7,20; pKa3 = 12,36. Assinale a única alternativa correta com relação ao exposto acima: a) Para o cálculo do valor de pKa1, a base conjugada considerada é H2PO4

–. b) O ácido fosfórico é um dos responsáveis pela elevada [OH–] dos refrigerantes. c) PO4

3– é uma base de Lewis e é uma base de Lowry-Bronsted; portanto, é exemplo de uma espécie anfiprótica. d) Levando-se em conta a fórmula do ácido fosfórico apresentada acima, pode-se dizer que as fórmulas dos ácidos metafosfórico e pirofosfórico são, respectivamente, H2PO3 e H4P2O7. Questão 38 - (PUC RJ/2014) CO2(g), dissolvido em água, H2CO3 no meio aquoso, e HCO3

–, no meio aquoso, encontram-se em equilíbrio de acordo com as representações abaixo: I. CO2 (aq) + H2O (l) H2CO3 (aq) II. H2CO3 (aq) + H2O (l) HCO3

– (aq) + H3O+ (aq) III. HCO3

– (aq) + H2O (l) CO32– (aq) + H3O+ (aq)

Sobre esse comportamento é correto afirmar que: a) H2CO3 é base de Arrhenius na equação II. b) A expressão da constante de equilíbrio de ionização do H2CO3 (equação II) é K = ([H3O+]2 x [CO3

2–]) / [H2CO3]. c) Em ambos os equilíbrios em que participa (II e III), o HCO3

– é base de Bronsted-Lowry. d) O pH do meio onde o CO2 foi dissolvido é menor do que 7. e) Os equilíbrios são heterogêneos. Questão 39 - (UEFS BA/2014)

Tabela: Constantes de ionização de alguns ácidos em soluções aquosas de mesma concentração

molar. Os ácidos são substâncias químicas que se ionizam e liberam íons H+ em solução aquosa. A constante de ionização de um ácido, Ka, expressa a tendência do equilíbrio químico para a reação reversível de ionização de ácidos em solução aquosa.

→←

→←

→←

Page 18: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

Considerando-se as propriedades dos ácidos e a análise das informações da tabela, é correto concluir: a) A reação de ionização do ácido fluorídrico produz mais íons em solução do que a do ácido nitroso. b) A solução de HCN(aq) conduz corrente elétrica com mais eficiência do que a solução de HF(aq) de mesma concentração. c) A substância química com maior tendência de liberar íons H+ em solução aquosa, dentre as apresentadas na tabela, é o HNO2. d) O ácido fluorídrico é classificado como um hidrácido forte porque, em solução aquosa, a concentração de íons H3O+ é maior do que a de moléculas de HF. e) O HNO2 é representado pela fórmula estrutural

e o HCN por H – C = N. Questão 40 - (UNITAU SP/2014) A aspirina (ácido acetilsalicílico – AAS – figura abaixo) é um anti-inflamatório, analgésico e antipirético muito utilizado. Estima-se que o consumo desse medicamento nos Estados Unidos da América seja tão elevado quanto 10.000 a 20.000 toneladas/ano. Quimicamente, a aspirina é um ácido fraco (Ka = 3,16 10–5 e pKa=4,5), e sua absorção ocorre primariamente por difusão passiva da forma não dissociada do ácido acetilsalicílico. Assim, considerando pH estomacal (suco gástrico) de 2,5, e sanguíneo de 7,5, afirma-se que o percentual aproximado da forma não dissociada do AAS, no suco gástrico e no sangue, correspondem, respectivamente, a

a) 0,1% e 99%. b) 0,01% e 99%. c) 99 % e 0,01%. d) 99% e 0,1%. e) 90% e 10%. Questão 41 - (UNITAU SP/2014) O aumento da concentração de CO2 vem acidificando os oceanos e preocupando a comunidade científica, quanto ao seu impacto na vida marinha. Em 1850, antes da revolução industrial, a concentração de CO2 na atmosfera era 280 ppm. Hoje estamos com 390 ppm e, em 2100, provavelmente, estaremos com 936 ppm (previsão do “Intergovernmental Panel on Climate Change” - IPCC). O esquema abaixo descreve o estado de equilíbrio ácido-base do sistema carbonato no ambiente marinho, e o valor de pH diz respeito aos dias de hoje.

H N

O

O

×

OH

COHO

Page 19: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

Com base nessas informações, afirma-se: I. A concentração de bicarbonato na água do mar era menor em 1850 do que nos dias de hoje. II. Se confirmada a previsão do IPCC, os níveis de carbonato na água do mar, em 2100, serão menores do que os atuais. III. A acidificação oceânica decorrente do aumento de CO2 é mais intensa nas regiões polares. Assinale a alternativa CORRETA: a) Apenas I e II estão corretas. b) Apenas II e III estão corretas. c) Apenas I e III estão corretas. d) Todas estão corretas. e) Nenhuma está correta. Questão 42 - (Fac. Santa Marcelina SP/2013) A 25 ºC, uma solução aquosa 0,1 mol/L de ácido propanoico apresentou pH = 3. Assim, estima-se que, nessa temperatura, o valor da constante de ionização Ka do ácido propanoico seja da ordem de a) 1 × 10–2. b) 1 × 10–3. c) 1 × 10–1. d) 1 × 10–4. e) 1 × 10–5. Questão 43 - (FPS PE/2013) Uma solução aquosa 0,10 mol L–1 de um ácido fraco (HA) apresenta uma concentração de H3O+ igual a 1,0 × 10–2 mol L–1 em 298 K. Qual é o valor da constante de acidez desse ácido? a) 1,1 × 10–3 b) 1,0 × 10–2 c) 1,0 × 10–4 d) 9,0 × 10–2 e) 1,1 × 10–6 Questão 44 - (PUC RJ/2013) Uma das reações mais comuns é a de neutralização de um ácido inorgânico forte. Por exemplo, uma solução aquosa de ácido clorídrico é neutralizada por carbonato de sódio conforme mostrado na equação abaixo: Dado: M(Na2CO3) = 106 g/mol

HCl(aq) + Na2CO3(s) → Produtos

Page 20: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

Considerando essa reação, seus reagentes e produtos, faça o que se pede. a) Antes de ser dissolvido em água, o ácido clorídrico é um gás corrosivo. Escreva o tipo de ligação que existe entre os átomos dos elementos H e Cl no HCl gasoso. b) Considerando excesso de HCl e a reação completa com o carbonato de sódio, calcule a quantidade de matéria, em mol, do produto gasoso produzido a partir de 5,3 g do sal. c) A água é um produto da reação e se ioniza muito pouco a ponto de o valor da constante de ionização, a 25 ºC, ser 1 x 10–14. Escreva a expressão da constante de ionização da água líquida em função das concentrações, em quantidade de matéria (mol/L), das espécies iônicas. Questão 45 - (UFSC/2013) A efervescência observada em comprimidos hidrossolúveis de vitamina C (ácido ascórbico) é provocada, principalmente, pela presença de bicarbonato de sódio. Quando dissolvido em água, uma fração dos íons bicarbonato reage para formar ácido carbônico (reação I), que se decompõe rapidamente para gerar CO2 gasoso (reação II), que é pouco solúvel e liberado a partir da solução na forma de pequenas bolhas de gás. As reações são: Reação I: HCO3

– + H2O H2CO3 + OH– Reação II: H2CO3 H2O + CO2 (g) Considerando as informações acima, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. Se o comprimido efervescente for dissolvido em meio ácido, haverá produção de maiores quantidades de ácido carbônico. 02. A efervescência será menos efetiva se o comprimido de vitamina C for dissolvido em água a 35 oC do que a 25 oC, já que em temperaturas maiores a solubilidade do CO2 aumenta. 04. O ácido carbônico é um ácido forte, que se dissocia parcialmente em água e apresenta dois hidrogênios ionizáveis. 08. Na reação I, o íon bicarbonato atua como base conjugada do ácido carbônico, ao passo que a água atua como ácido conjugado do íon hidróxido. 16. O íon bicarbonato possui caráter anfótero, pois pode se comportar como ácido ou base quando em solução aquosa. 32. A dissolução do comprimido efervescente em uma solução com pH maior que 8,0 favorecerá a dissociação do íon bicarbonato. Questão 46 - (UEFS BA/2013)

Os ácidos orgânicos são, na grande maioria, fracos. Entretanto, existem exceções, como a do ácido tricloro-acético que é um ácido forte, utilizado em solução aquosa a 50%(v/v) por dentistas para cauterizar ferimentos na gengiva. Como é um ácido forte, destrói o tecido lesado e estimula o crescimento de uma nova porção sadia da gengiva. É também empregado por dermatologistas para extrair pequenos focos potenciais de câncer de pele e de manchas escuras decorrentes de idade avançada. Considerando-se essas informações sobre as aplicações do ácido tricloro-acético, é correto afirmar:

→←

→←

Page 21: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

a) O ácido acético é dez vezes mais fraco que o ácido tricloroacético. b) A destruição do tecido lesado da gengiva é atribuída à ação de íons Cl–(aq) presentes na solução de ácido tricloro-acético. c) A solução aquosa a 50% de ácido tricloro-acético possui concentração hidrogeniônica e pH menores que da solução a 80% desse ácido, nas mesmas condições. d) A constante de hidrólise do ânion tricloro-acetato, CCl3COO–(aq) é maior do que a do ânion acetato, CH3COO–(aq), quando comparadas nas mesmas condições. e) A substituição de três átomos de hidrogênio do carbono alfa da cadeia carbônica do ácido acético por átomos de cloro torna o hidrogênio da carboxila do ácido tricloroacético mais facilmente ionizável. Questão 47 - (UFPA/2013) A acidez é um conceito fundamental em química. Segundo a teoria de Arrhenius, um ácido é uma substância que em solução aquosa libera íons H+. Entretanto, substâncias ácidas diferentes, como o ácido clorídrico (HCl) e o ácido acético (CH3COOH), possuem graus de acidez diferentes. Uma solução 0,1 mol L–1 de HCl possui uma concentração de H+ cerca de 75 vezes maior que uma solução 0,1 mol L–1 de CH3COOH. Essa diferença se deve ao (à) a) maior constante de equilíbrio de ionização do CH3COOH. b) menor eletronegatividade do cloro em relação ao oxigênio. c) maior capacidade do íon acetato em repelir íons H+. d) formação de ponte de hidrogênio na solução de HCl. e) menor grau de ionização do CH3COOH em solução aquosa. Questão 48 - (PUC RJ/2013) Sobre os ácidos fracos em solução aquosa, avalie as duas situações abaixo e faça o que se pede. a) Uma quantidade igual a 0,10 mol de um ácido monoprótico fraco de fórmula geral HX é dissolvida em água formando 100,0 mL de solução. O valor de pH da solução é igual a 5,0 medido a 25 ºC. Calcule o valor da constante de ionização do ácido, Ka, em água com dois algarismos significativos. b) O ácido sulfídrico, H2S, é um gás que pode ser solubilizado em água. Escreva as equações de dissociação desse ácido em água e as expressões para as duas constantes de ionização desse ácido. Questão 49 - (UEM PR/2013) O cianeto de hidrogênio (HCN) é um ácido fraco em meio aquoso e possui grau de ionização desprezível em relação ao número de moléculas não ionizadas. Sabendose que, a 25 ºC, o HCN apresenta Ka = 6,4x10–10, assinale o que for correto. Dado: . 01. Duas soluções de concentrações de HCN(aq) iguais a 0,1 mol/L e 1,0 mol/L, ambas a 25 ºC, possuem o mesmo valor do grau de ionização. 02. Uma solução aquosa de ácido cianídrico a 0,1 mol/L apresenta grau de ionização igual a 8 x 10–2 %. 04. Se forem adicionadas pequenas quantidades de KCN sólido a qualquer solução de HCN(aq) a 25 ºC, o valor do Ka permanece aproximadamente constante. 08. A cada 100.000 moléculas de HCN em solução aquosa a 25 ºC, com concentração 0,01 mol/L, 25 moléculas estarão ionizadas. 16. Para ácidos fracos em meio aquoso, o Ka é numericamente igual ao grau de ionização, porém com sinal algébrico contrário.

53,24,6 =

Page 22: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

Questão 50 - (ENEM/2013) Uma das etapas do tratamento da água é a desinfecção, sendo a cloração o método mais empregado. Esse método consiste na dissolução do gás cloro numa solução sob pressão e sua aplicação na água a ser desinfectada. As equações das reações químicas envolvidas são:

Cl2 (g) + 2 H2O (l) HClO (aq) + H3O+ (aq) + Cl– (aq) HClO (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + ClO– (aq) pKa = –log Ka = 7,53

A ação desinfetante é controlada pelo ácido hipocloroso, que possui um potencial de desinfecção cerca de 80 vezes superior ao ânion hipoclorito. O pH do meio é importante, porque influencia na extensão com que o ácido hipocloroso se ioniza. Para que a desinfecção seja mais efetiva, o pH da água a ser tratada deve estar mais próximo de a) 0. b) 5. c) 7. d) 9. e) 14. Questão 51 - (Unioeste PR/2013) Os ácidos orgânicos estão muito presentes em nossa vida diária, seja na nossa alimentação ou como para a produção de algum produto cosmético. Porém, deve-se tomar muito cuidado ao manuseá-los para evitar algum perigo à pele. Para sabermos o quanto este ácido é perigoso, os químicos têm uma propriedade que se chama índice de acidez. Abaixo temos alguns ácidos e seus respectivos pKa:

Com relação a esses ácidos e seus respectivos pKa, pode-se dizer que a) o ácido acético é mais ácido que o ácido oxálico. b) o ácido acético é mais ácido que o ácido glicólico. c) o ácido oxálico é mais ácido que o ácido glicólico. d) pelos valores que pKa apresentados, nenhum dos três compostos pode ser considerado ácido. e) o ácido oxálico é mais ácido que o ácido acético, que por sua vez é mais ácido que o ácido glicólico. Questão 52 - (UNCISAL/2013) Nas soluções empregadas em laboratórios, as concentrações dos íons H3O+ normalmente são pequenas e uma maneira simples de expressar a concentração hidrogeniônica de uma solução é através do pH. As soluções de ácidos e bases fracas apresentam, em solução, um equilíbrio entre as várias partículas e, neste caso, temos a constante de equilíbrio, ou seja, a constante de ionização. Uma solução 1 10–3 mol.L–1 de ácido bromoacético (BrCH2CO2H) tem constante de ionização igual a 6,3.10–5 e uma solução 1 10–3 mol.L–1 de ácido 4-clorobenzoico (ClC6H4CO2H) tem constante de ionização 1,0 10–4. Dadas as assertivas seguintes, I. O ácido 4-clorobenzoico tem pH mais elevado que o ácido bromoacético.

→←

→←

OH

O

O

HO

ácido Oxálicopka = 1,2

HO

OH

O

ácido glicólicopka = 3,83

HO

O

ácido acéticopka = 4,76

××

×

Page 23: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

II. O ácido bromoacético é mais fraco que o ácido 4-clorobenzoico. III. Como as concentrações são iguais, os dois ácidos têm o mesmo pH. IV. O ácido bromoacético tem pH mais elevado que ácido 4-clorobenzoico. V. O ácido 4-clorobenzoico é mais fraco que o ácido bromoacético. Verifica-se que está(ão) correto(s) apenas a) III, IV e V. b) II e IV. c) I, II e III. d) I, II e V. e) III. Questão 53 - (UFPE/2012) O ácido lático apresenta pKa = 3,82. Qual o valor aproximado do pH de uma solução de ácido lático 0,1 mol L-1 em água? Assinale o inteiro mais próximo de sua resposta após multiplicá-la por 10 (dez). Questão 54 - (UFRN/2012) Os Ciclos Globais desempenham um papel essencial para a atmosfera terrestre e para a vida na Terra. Entre esses ciclos, o do enxofre compreende um conjunto de transformações ocorridas entre as espécies desse elemento, presentes na litosfera, hidrosfera, biosfera e atmosfera, conforme representado na Figura abaixo.

Química Nova na Escola, nº 5, 2003.

Na faixa de pH da água atmosférica (pH entre 2 e 4), o SO2 pode reagir segundo as reações de equilíbrio representadas a seguir: I. SO2 (aq) + 2H2O(l) (aq) + H3O+ (aq) Keq = 1,32 x 10-2 mol.L-1 II. (aq) + H2O(l) (aq) + H3O+ (aq) Keq = 6,42 x 10-8 mol.L-1 a) Nessas condições de equilíbrio, qual a espécie química que se encontra em maior proporção

ou . Justifique. b) No ciclo apresentado, justifique por que a diminuição da quantidade de enxofre presente no petróleo pode ser uma medida correta para reduzir a chuva ácida na atmosfera.

→←

−3HSO

−3HSO →

←−2

3SO

−)aq(3HSO

−23 )aq(

SO

Page 24: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

Questão 55 - (UEPG PR/2012) Considere os seguintes equilíbrios químicos e seus valores de Ka. HCl (aq) + H2O(l) H3O+ (aq) + Cl− (aq) Ka = 1x107 HCN(aq) + H2O(l) H3O+ (aq) + CN− (aq) Ka = 4,9x10−10 Com base nessas informações e considerando o conceito ácido-base de Brönsted-Lowry, assinale o que for correto. 01. Cl− é uma base conjugada forte. 02. HCN e CN− formam um par conjugado ácido-base. 04. Nas duas equações H3O+ é classificado como uma base. 08. HCl é um ácido mais forte do que HCN, pois apresenta maior valor de Ka. 16. H2O é uma espécie doadora de íons H+ nas duas equações. Questão 56 - (PUC RJ/2012) Em uma bancada de laboratório, há três frascos contendo, cada um, 1,0 L das seguintes soluções aquosas: Frasco A – hidróxido de amônio 0,1 mol/L Frasco B – mistura de 0,05 mol de ácido acético com 0,05 mol de acetato de sódio Frasco C – ácido clorídrico 0,1 mol/L a) Sendo o NH4OH uma base muito fraca, com grau de ionização (α) igual a 1,3%, calcule a concentração de OH– no Frasco A, em mol/L. b) O conteúdo presente no Frasco B é uma solução tampão cujo equilíbrio ácido-base envolvido é:

HC2H3O2(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + C2H3O2–(aq) Tomando como referência a teoria ácido-base de Bronsted e Lowry, escreva as fórmulas das espécies químicas que formam um dos dois pares ácido-base do sistema. c) Sendo o HCl um ácido forte, calcule o pH do meio no Frasco C. Questão 57 - (UEM PR/2012) Considerando as soluções aquosas de (A) NH4Br de concentração 0,002 mol/litro, (B) NaCl de concentração 0,2 mol/litro e (C) CH3COOK de concentração 0,002 mol/litro, assinale o que for correto. Dados: Kb para NH4OH = 2 x 10–5 e Ka para CH3COOH = 2 x 10–5. 01. A solução de NH4Br possui pH igual a 6. 02. A solução de NaCl possui pH maior do que 8. 04. O Kh da solução (C) é igual a 0,5. 08. A hidrólise do ânion referente a uma solução 0,002 mol/litro de HCOOK (onde Ka do HCOOH = 2x10–4) é mais intensa do que a hidrólise do ânion referente à solução (C). 16. O NH4Br é um exemplo de sal ácido. TEXTO: 3 - Comum à questão: 58

A fábrica de pele As seguintes etapas são utilizadas pela “fábrica de pele” alemã para produzir 100 discos de pele reconstituída a partir de uma amostra, num processo que dura 6 semanas. 1a etapa: Com uma biópsia, extrai-se um pequeno pedaço de pele do voluntário.

→←

→←

←→

Page 25: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

2a etapa: Um braço robótico corta a pele em pedacinhos. 3a etapa: Com a ajuda de enzimas, uma máquina separa dois tipos de células: os queratinócitos, da superfície, e os fibroblastos, que compõem a parte interna da pele. 4a etapa: Os dois tipos são cultivados em biorreatores e se replicam. As células produzem colágeno, proteína que ajuda a unir e fortalecer os tecidos. 5a etapa: Os fibroblastos são despejados em frascos onde formam a derme. Nutrientes são adicionados para ajudar no processo. 6a etapa: Por cima da derme são acrescentados os queratinócitos, que ajudam a formar a epiderme. 7a etapa: Fica tudo numa incubadora a 37 ºC até a pele adquirir a forma final. O resultado tem as mesmas camadas que formam o tecido humano: derme, epiderme e subdivisões.

(Adaptado: Revista Galileu, julho de 2011, p. 47) Questão 58 - (PUC Camp SP/2012) A glicina é um dos aminoácidos formadores do colágeno, proteína presente na pele. Dados: Constantes de equilíbrio para os grupos ácido-base da glicina, à mesma temperatura: Ka = 2,0 × 10 –2 Kb = 5,5 × 10–10 Sua solubilização em água deve resultar em uma solução a) ácida, devido à hidrólise com o grupo amina. b) ácida, devido à formação do íon H+. c) ácida, devido à hidrólise do grupo C = O. d) alcalina, devido à formação do íon H+. e) alcalina, devido à formação do íon OH–. TEXTO: 4 - Comum à questão: 59

Medusas Pessoas acidentalmente atingidas por espécies venenosas de medusas, como as vespas-do-mar, apresentam ferimentos iguais aos provocados por açoites algumas morrem de choque anafilático. Esses "ataques" nada têm a ver com fome ou agressividade: a maioria das medusas é tão cega e desajeitada que não conseguem desviar-se de seus nadadores. Além de coletarem alimentos, algumas espécies criam algas sob suas campânulas. Na convivência simbiótica que se estabelece, elas fornecem o alimento e, em troca, recebem proteção das zooxantelas, ao mesmo tempo que lhes proporcionam as melhores condições de crescimento possíveis: durante o dia, a águaviva Mastigias, por exemplo, nada perto da superfície aquática para ajudar na fotossíntese das algas; à noite, ela desce para zonas mais profundas, onde a concentração de amônia é maior, e "aduba" suas protegidas.

(Revista Geo, n. 25, p. 59) Questão 59 - (PUC Camp SP/2012) Na superfície aquática ocorre um equilíbrio químico envolvendo o CO2 (g), representado a seguir:

CO2 (g) + H2O (l) HCO (aq) + H+ (aq)

→←

−3

Page 26: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

Em lagos de grande altitude, comparados com aqueles ao nível do mar, a) diminui [H+]. b) diminui [OH –]. c) aumenta [HCO ]. d) diminui o pH. e) aumenta a dissolução do CO2 (g). Questão 60 - (IFGO/2012) Em uma solução aquosa de 0,100 mol/L de ácido acético, a 25 ºC, o ácido está 3,7% dissociado após o equilíbrio ter sido atingido. Assinale a opção que contém o valor correto da constante de dissociação desse ácido nessa temperatura. a) 1,4 b) 1,4×10–3 c) 1,4×10–4 d) 3,7×10–2 e) 3,7×10–4 Questão 61 - (UFG GO/2011) Observe o sistema esquematizado abaixo, utilizado para testar a condutividade elétrica de várias soluções ácidas. Nesse sistema, as soluções funcionam como chave do circuito elétrico.

Sabe-se que, no caso dos ácidos, quanto maior o grau de ionização, maior a intensidade da luz emitida pela lâmpada. Ao se realizar o teste de condutividade com as cinco soluções de mesma concentração, preparadas com ácidos (I, II, III, IV e V), observaram-se diferentes intensidades luminosas, ao se mergulhar os fios nas soluções. Considere os seguintes valores de pKa para os ácidos.

Analisando-se os dados de pKa, conclui-se que a maior luminosidade foi observada quando os fios foram colocados na solução do ácido a) I b) II c) III

−3

0,5V3,2IV4,8III8,6II9,2IpKaÁcido

Page 27: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

d) IV e) V Questão 62 - (UESPI/2011) A fadiga muscular, comum quando se executa um grande esforço físico, é causada pelo acúmulo do Ácido Láctico (HC3H5O3) nas fibras musculares de nosso organismo. Considerando que, em uma solução aquosa 0,100M, temos 3,7% do ácido láctico dissociado, determine o valor da constante de acidez (Ka). Dados de massa atômica: H=1; O=16; C=12. a) 1,0 x 10–1 b) 1,4 x 10–4 c) 2,7 x 10–2 d) 3,7 x 10–2 e) 3,7 x 10–3 Questão 63 - (UEPG PR/2011) Sobre os equilíbrios iônicos em solução aquosa, assinale o que for correto. 01. Soluções aquosas dos sais NaCl e NH4Cl têm pH ácido, pois derivam do ácido clorídrico. 02. Uma solução aquosa composta por CH3COOH/CH3COONa resistirá à alteração de pH quando da adição de pequenas quantidades de ácido ou de base, pois se caracteriza como sistema tamponante. 04. A dissolução de gás carbônico (CO2) em meio aquoso, quando a temperatura é constante, é favorecida com o aumento da pressão, tornando o meio ácido. 08. Uma solução de ácido clorídrico 0,01 mol/l tem pH igual a 2. 16. Se a concentração de íons OH– na saliva é igual a 10–8 mol/l e o pH da lágrima é cerca de 7,4, então a saliva é mais alcalina que a lágrima. Questão 64 - (UEG GO/2011) A presença de tampão é fundamental para manter a estabilidade de ecossistemas menores, como lagos, por exemplo. Íons fosfato, originários da decomposição da matéria orgânica, formam um tampão, sendo um dos equilíbrios expressos pela seguinte equação:

H2PO−4 (aq) HPO2−

4(aq) + H+(aq) Se no equilíbrio foram medidas as concentrações molares [H2PO−

4]=2 mol.L–1, [HPO2–4]=1 mol.L–1 e

[H+]=0,2 mol.L–1, o valor da constante de equilíbrio é: a) 2 b) 0,2 c) 0,1 d) 0,01 Questão 65 - (FGV SP/2011) A constante de ionização do ácido ascórbico, também conhecido como vitamina C, é igual a 8,0 x 10–

5. A dissolução de um comprimido de ácido ascórbico em um copo de água resulta em uma solução contendo 0,0125 mol L–1 desse ácido. O pH dessa solução será igual a a) 2. b) 3. c) 4. d) 5. e) 6.

→←

Page 28: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

Questão 66 - (UFBA/2011)

A vitamina C — representada pela fórmula estrutural — encontrada em frutas cítricas e em algumas verduras, é um forte antioxidante que reage com radicais livres no organismo. O ácido ascórbico, no meio intracelular, encontra-se predominantemente na forma ionizada de ascorbato, e reage com bicarbonato de sódio, NaHCO3(aq), produzindo apenas hidrogeno-ascorbato de sódio. Com base nessas informações e nos valores das constantes de ionização dos ácidos ascórbico e carbônico, • descreva a ação antioxidante exercida por uma espécie química. • apresente um argumento que justifique a formação de hidrogeno-ascorbato de sódio, quando o ácido ascórbico reage com excesso de bicarbonato de sódio, NaHCO3(aq), em solução. Questão 67 - (UEFS BA/2011)

CH3COOH(aq) H+(aq) + CH3COO-(aq) Dos sistemas em equilíbrio químico iônico em solução aquosa, um dos mais importantes é o que ocorre na ionização de ácidos e de bases, como o representado pela equação química, em que o ácido acético, em solução aquosa 0,1 mol.L-1, está 1,0% ionizado, à determinada temperatura. Considerando-se essas informações, é correto afirmar: a) O pH da solução de ácido acético é igual a 3. b) A concentração de H+(aq) no equilíbrio químico é 1,0.10-2mol.L-1. c) A concentração de íons acetato no equilíbrio químico é 0,1mol.L-1. d) O valor numérico da constante de ionização, Ka, para a solução de ácido acético é 1,8.10-5. e) A temperatura da solução aquosa de ácido acético não interfere no valor da constante de equilíbrio, Ka. Questão 68 - (UNESP SP/2011) O ácido benzoico e seus derivados são largamente utilizados na conservação de alimentos. Destinam-se a inibir o crescimento de fungos e leveduras, sendo também eficientes contra uma grande gama de bactérias. Considere uma formulação comercial de ácido benzoico (C6H5CO2H) em água, de concentração molar 0,01M, 7% ionizada. Escreva a equação de ionização do ácido benzoico em água e a expressão da constante de equilíbrio (Ka) desse ácido. Qual a concentração de H+ no equilíbrio? Questão 69 - (UFG GO/2010) A reportagem “Morte na praia”, publicada no jornal Folha de S. Paulo (20/12/2009), afirma que “conforme aumenta a concentração de CO2 na água do mar, ela se torna mais ácida. Diminui, em consequência, a disponibilidade de carbonato de cálcio para moluscos e crustáceos construírem suas casas portáteis.” Tendo em vista estas informações, escreva as equações químicas das reações que ocorrem e justifique a redução na disponibilidade do carbonato.

OHO

HO

HO OH

O

11-7-

12-5-21

105,6 104,3carbônico Ácido101,6 108,0ascórbico Ácido

Ka Ka C25º ionização, de Constante

química Substância

⋅⋅⋅⋅

→←

Page 29: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

Questão 70 - (UFT TO/2010) Dentre os conservantes antimicrobianos mais utilizados pela indústria alimentícia figura o benzoato de sódio, obtido pela reação do ácido benzóico (HC7H5O2) com o hidróxido de sódio. Se em uma solução aquosa 0,072 mol/L de ácido benzóico, no equilíbrio apresenta uma concentração de íons hidrônio [H3O+] de 2,1 x 10–3 mol/L, qual é o valor de Ka (constante de ionização ácida) deste ácido? a) 6,3 × 10–5 b) 2,9 × 10–2 c) 5,8 × 10–2 d) 6,1 × 10–5 e) 2,1 × 10–3 Questão 71 - (UEM PR/2010) Considerando as reações em equilíbrio abaixo, contidas em recipientes fechados de um litro, nas CNTP, e que todas as substâncias gasosas obedecem à Lei dos Gases Ideais, assinale o que for correto. (Dados: R = 0,082 l.atm.mol–1.K–1.) CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(l) (I) N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) (II) HCN(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + CN–(aq) (III)

01. A expressão da constante de equilíbrio para a reação (I) é .

02. Considerando Kp = 1000 para a reação (II), tendo no equilíbrio 0,4 atm de N2(g) e 0,1 atm de H2(g), a pressão de NH3(g) é . 04. Ao se adicionar mais HCN(aq) ao sistema representado pela reação (III), o equilíbrio desloca-se para o lado dos produtos. 08. O valor de Kp para a reação (I) que possui, no equilíbrio, 2 mols de CO2(g), 2 mols de H2(g), 4 mols de CO(g) e 4 mols de H2O(l) é (RT)–1.

16. A expressão da constante de equilíbrio para a reação (III) é .

Questão 72 - (FGV SP/2010) A reação da amônia com a água é representada na equação:

NH3(aq) + H2O (ℓ) NH4+(aq) + OH–(aq)

A constante de equilíbrio a 5 oC é 1,45 × 10–5 e a 25 oC é 1,8 × 10–5. Considere as seguintes afirmações sobre o sistema em equilíbrio: I. a reação química é classificada como reação exotérmica; II. o aumento da temperatura resulta em um aumento da concentração de íons hidroxila; III. a adição de íons amônio resulta numa redução do pH do sistema. São corretas as afirmações a) I, II e III. b) I e II, apenas.

→←

→←

→←

)P()P)(P(

K2CO

2HCOp =

atm 4,0

]HCN[]OH][CN[K 3

e

+−

=

→←

Page 30: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) III, apenas. Questão 73 - (UERJ/2010) Após o consumo de elevada quantidade de bebida alcoólica, uma pessoa bebeu vários copos de água com o objetivo de diminuir a acidez estomacal provocada pelo etanol. Observe os valores das constantes de ionização do etanol e da água nas condições em que foram ingeridos:

Tendo em vista o caráter ácido-base do etanol e da água, indique se a opção de beber vários copos de água para amenizar a acidez estomacal foi adequada, justificando sua resposta. Em seguida, escreva a equação química que representa o equilíbrio ácido-base entre o etanol e a água. Questão 74 - (UNICAMP SP/2010) Com a finalidade de manter uma imagem jovem, muitas pessoas procuram eliminar as rugas do rosto utilizando a quimioesfoliação (peeling químico), um processo que envolve algum risco à saúde. A quimioesfoliação consiste na aplicação de um ou mais agentes à pele, visando promover a esfoliação cutânea, o que leva à renovação celular e à eliminação das rugas. Dois tipos de peeling podem ser realizados: o superficial ou médio e o profundo. a) Para um peeling superficial ou médio, costuma-se usar uma solução da substância indicada abaixo:

Simplificadamente, a literatura afirma que, além da concentração da solução, o valor de pH ideal para uma boa esfoliação deve estar abaixo de sete. Considerando somente a dissolução dessa substância em água, seria possível obter essa condição de pH? Explique e justifique com uma equação química pertinente. b) Para um peeling químico profundo, pode-se usar uma microemulsão denominada solução de Baker-Gordon, que contém a substância cuja fórmula estrutural está representada ao lado. Do ponto de vista da representação química, o hexágono com o círculo representa as possíveis estruturas ressonantes da cadeia carbônica. Desenhe essas possíveis estruturas ressonantes para a cadeia e escreva a fórmula molecular da substância. Questão 75 - (Unimontes MG/2010) O ácido acetilsalicílico – aspirina (HAsP) – é um ácido orgânico fraco e dissocia-se em solução aquosa de acordo com a equação:

HasP(aq) H+(aq) + AsP-(aq)

14

16

10água10etanol

(K) ionização de Constante Substância

C C

O

O HO H

H

H

→←

Page 31: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

Numa solução aquosa de concentração inicial de HAsP igual a 1,0 mol/L, o ácido encontra-se 1,8% dissociado. De acordo com esses dados, a constante de dissociação do ácido é a) 1,8 × 10−2. b) 3,2 × 10−4. c) 1,8. d) 3,2 × 10−2. Questão 76 - (UFMS/2010) O ácido fórmico é um eletrólito moderadamente fraco, cujo processo de ionização ocorre de acordo com a equação:

HCO2H (aq) + H2O (l) HCO2– (aq) + H3O+(aq)

Ka = 1,6 × 10–4 Considere uma solução aquosa 0,100 mol/L de ácido fórmico, analise as afirmações abaixo e assinale a(s) correta(s). (Use: log 2 = 0,3). 01. Adicionando-se água a essa solução, diminui-se o grau de ionização do ácido. 02. A concentração de íons formiato, no equilíbrio, é igual a 4,0 × 10–3 mol/L. 04. A concentração de reagentes é maior que a de produtos no equilíbrio. 08. A concentração de HCO2H, no equilíbrio, é igual a 9,6 × 10–2 mol/L. 16. O pH dessa solução é igual a 5,4. Questão 77 - (FMJ SP/2010) No equilíbrio químico, uma solução aquosa de 0,1 mol/L de um determinado monoácido tem pH = 5 a 25 ºC. Pode-se afirmar que a constante de ionização desse ácido (Ka) a 25 ºC é igual a a) 10−5. b) 10−6. c) 10−9. d) 10−10. e) 10−11. TEXTO: 5 - Comum à questão: 78 Espinafre prejudica a absorção de ferro Graças ao marinheiro Popeye, personagem que recorre a uma lata de espinafre quando precisa reunir forças para enfrentar o vilão Brutus, até as crianças pensam que a verdura é uma boa fonte de ferro. O que os pequenos e muitos adultos não sabem é que a disponibilidade desse mineral para o organismo é bastante limitada. "O ácido oxálico presente no espinafre forma sais insolúveis com o ferro e também com o cálcio, dificultando a absorção dos dois minerais", afirma a nutricionista Lara Cunha, da USP (Universidade de São Paulo). Segundo ela, a verdura contém muita fibra, vitaminas A, C e do complexo B, potássio e magnésio, além de ser considerada laxativa e diurética, mas não deve ser consumida por pessoas com deficiência de ferro ou propensão a formar cálculos renais, também devido ao grande teor de ácido oxálico.

(http://www1.folha.uol.com.br/folha/comida/ult10005u374889.shtml)

→←

Page 32: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

Questão 78 - (PUC Camp SP/2010) O ácido oxálico é um ácido fraco cuja constante de dissociação total, K, é 4,0 × 10−6. Uma substância que adicionada à sua solução aquosa propiciará o deslocamento do equilíbrio desse ácido no sentido da ionização é Dados: Força de ácidos e bases HCl = forte; NH3 = fraca; H2CO3 = fraco Equilíbrio de dissociação total do H2C2O4 H2C2O4 (aq) 2H+ (aq) + C2O4

2− (aq) a) NH4Cl b) HCl c) NaCl d) Na2CO3 e) H2O TEXTO: 6 - Comum à questão: 79 Não produzir qualquer tipo de resíduo ou poluente é o principal atributo em favor do hidrogênio como combustível para gerar energia elétrica. Ele faz funcionar células de combustível, equipamentos que produzem eletricidade sem danos ambientais. Como uma das fontes de hidrogênio é a água, uma das alternativas, em consonância com a preocupação ambiental, é o reuso da água como produção de energia renovável, utilizando esgotos e efluentes industriais. O grupo de professores da Escola de Engenharia de São Carlos/USP desenvolveu um método para produzir hidrogênio em um reator de fluxo contínuo, constantemente alimentado com rejeitos que seriam, muitas vezes, descartados sem tratamento em rios e lagoas. No sistema, bactérias anaeróbicas do gênero Clostridium, que não precisam de oxigênio para viver, aderem a partículas de polietileno dentro de um reator. Nos automóveis, movidos a células de combustível, o consumo de hidrogênio varia de 1,0 a 10,0g/km rodado, segundo um professor do grupo. (OLIVEIRA, 2009, p. 100). Questão 79 - (UNEB BA/2010) O método para produzir hidrogênio, a partir de rejeitos descartados, sem tratamento, em rios e lagoas, utiliza bactérias anaeróbicas, do gênero Clostridium, para fermentar material orgânico. Durante a fermentação, são produzidos hidrogênio, H2(g), metano, CH4(g), sulfeto de hidrogênio, H2S(g), e dióxido de carbono, CO2(g), além de outros produtos. A partir dessas informações, é correto afirmar: 01. O hidrogênio, o metano e o sulfeto de hidrogênio resultam de oxidação de matéria orgânica durante a fermentação. 02. Um mol de H2S(g) é ionizado completamente a S2–(aq), em meio aquoso, de acordo com o equilíbrio químico representado H2S(aq) S2–(aq) + 2H3O+(aq). 03. O hidrogênio produzido na fermentação anaeróbica de rejeitos descartados, sem tratamento, é sustentável e mais econômico do que o obtido na eletrólise da água. 04. O metano reage com a água, à temperatura ambiente, de acordo com a equação química CH4(g) + H2O(l) → CO(g) + 3H2(g). 05. O CO2(g) resulta da redução de matéria orgânica rica em hidrocarbonetos de cadeia aberta.

→←

→←

Page 33: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

Questão 80 - (UEM PR/2010) Considere o equilíbrio abaixo, para uma solução preparada com concentração 0,8 mol/l , a 25 ºC, e assinale o que for correto. (Dados: Ka do equilíbrio igual a 5,0×10–10 e log 2 ≅ 0,3).

HCN(aq) H+(aq) + CN–(aq) 01. Se for adicionado 0,2 g de KCN sólido à solução sob agitação, a ionização do HCN se torna menor. 02. Se diluirmos a solução, aumentando a quantidade de água, o grau de ionização aumenta. 04. O pH da solução é aproximadamente 4,7. 08. Considerando que não há formação de precipitado, se fizermos evaporar 200 mL de água de 1000 mL da solução e depois retornar a 25ºC, o valor do Ka será menor do que 5,0×10–10. 16. A porcentagem de ionização, nas condições do enunciado, é igual a 0,0025%. Questão 81 - (UFU MG/2010) Pesquisadores descobriram que os atletas que bebem água somente para saciar a sede, sem considerar a água perdida pelo suor nos exercícios, apresentam resistência física menor quando comparados àqueles que consomem água em quantidade adequada. Por outro lado, atletas que bebem mais água têm mais disposição física e sua temperatura corporal permanece perto da normal, pois o corpo utiliza a água para manter adequado o pH dos fluidos biológicos também, o equilíbrio químico das substâncias do organismo. Já o consumo de outras bebidas, como sucos e refrigerantes, não provoca o mesmo efeito que o consumo de água. Essas bebidas, além de outras substâncias, contêm açúcar, o qual pode retardar a digestão, contribuir para o ganho de peso e provocar oscilação nos níveis de glicose do organismo. Além disso, os refrigerantes do tipo “cola” possuem, em sua composição, ácido fosfórico (H3PO4) que pode prejudicar o teor de cálcio no corpo, pois os ânions oriundos da ionização do ácido fosfórico reagem com o cálcio dos ossos, enfraquecendo-os. O ácido fosfórico é um poliácido e suas constantes de ionização são iguais a: K1 = 7,5 × 10–3, K2 = 6,2 × 10–8 e K3 = 5,0 × 10–13. Se não tomarmos água suficiente, os rins têm de trabalhar mais arduamente para eliminar substâncias tóxicas do organismo. A quantidade adequada de água ingerida pode ser verificada, grosso modo, pela perda acentuada da cor amarela característica da urina. A partir do texto, assinale a alternativa correta. a) A primeira constante de ionização do ácido fosfórico é inversamente proporcional à sua força ácida. b) A falta de água no organismo induz a doenças, porque as espécies vitais mudam suas concentrações e, consequentemente, o equilíbrio químico no interior do corpo. c) O pH do estômago permanece inalterado quando ingerimos líquidos em grande quantidade durante nossas refeições. d) A urina mais clara indica uma maior concentração de substâncias eliminadas pelo organismo. Questão 82 - (UEFS BA/2010)

→←

Page 34: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

A tabela relaciona os valores da constante de ionização, Ka, dos ácidos halogenídricos. A partir da análise dessa tabela, é correto afirmar: a) O pH de uma solução 0,1mol.L–1 de ácido iodídrico é três vezes maior que a de ácido bromídrico, nas mesmas condições. b) O ácido fluorídrico é o mais forte dentre os ácidos halogenídricos. c) A base I– (aq) é mais fraca que a base Cl–(aq). d) A condutividade de uma solução de HCl(aq) 0,02mol.L–1 é maior do que a de uma solução de mesma concentração de ácido bromídrico. e) O comprimento da ligação H—F é maior do que o comprimento da ligação H—I. Questão 83 - (UFPA/2010) O ácido cianídrico é um ácido fraco com constante de ionização igual a 4x10–10. Esse ácido ioniza-se de acordo com a equação química abaixo:

HCN + H2O H3O+ + CN– Para uma solução que contém 0,27 g de HCN por litro, os valores aproximados do pH da solução e da concentração do ácido cianídrico, no equilíbrio, são respectivamente iguais a Dados: Massas molares (g/mol): H = 1; C = 12; N = 14 Adote: log 2 = 0,3 a) 1,7 e 1 x 10–2 b) 3,7 e 2 x 10–4 c) 5,7 e 2 x 10–6 d) 5,7 e 4 x 10–6 e) 5,7 e 1 x 10–2 Questão 84 - (UNCISAL/2010) O ácido propanoico, também conhecido como ácido propiônico, é o conservante alimentício utilizado na fabricação de margarinas. Uma solução aquosa 0,1 mol/L de ácido propanoico, Ka = 1,0 10–5, apresenta pH a) 8. b) 7. c) 6. d) 5. e) 3. Questão 85 - (FUVEST SP/2009) Compostos de enxofre (IV) podem ser adicionados ao vinho como conservantes. A depender do pH do meio, irão predominar diferentes espécies químicas de S (IV) em solução aquosa, conforme mostra a tabela:

a) Em água, as espécies químicas SO2(aq) e (aq) estão em equilíbrio. Escreva a equação química balanceada que representa esse equilíbrio. b) Explique por que, em soluções aquosas com pH baixo, predomina o SO2(aq) e não o (aq).

)aq(SO hidratado, sulfitoíon 5,6)aq(HSO hidratado, sulfitohidrogenosíon 6,5 até 1,5 de

(aq)SO hidratado, enxofre de dióxido1,5(IV) S de compostopH

23

3

2

>

<

−3HSO

−3HSO

Page 35: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

c) Analisou-se uma amostra de vinho a 25 ºC , encontrando-se uma concentração de íons OH– igual a 1,0 10–10mol/L . Nessas condições, qual deve ser o composto de S (IV) predominante na solução? Explique sua resposta. Dado – Produto iônico da água, a 25 ºC: Kw = 1,0 10–14 (mol/L)2. Questão 86 - (FUVEST SP/2009) Considere uma solução aquosa diluída de ácido acético (HA), que é um ácido fraco, mantida a 25 ºC . A alternativa que mostra corretamente a comparação entre as concentrações, em mol/L, das espécies químicas presentes na solução é a) [OH–] < [A–] = [H+] < [HA] b) [OH–] < [HA] < [A–] < [H+] c) [OH–] = [H+] < [HA] < [A–] d) [A–] < [OH–] < [H+] < [HA] e) [A–] < [H+] = [OH–] < [HA] Questão 87 - (UDESC SC/2009) O grau de ionização (α) indica a porcentagem das moléculas dissolvidas na água que sofreram ionização, sendo que a constante de ionização Ka indica se um ácido é forte, moderado ou fraco. Partindo desses pressupostos, escolha a alternativa abaixo que apresenta a ordem decrescente de ionização dos ácidos considerando soluções aquosas a 1mol/L HCN (Ka = 6,1×10–10), HF (Ka = 6,3×10–

4), CH3COOH (Ka = 1,8×10–5) e HClO4 (Ka = 39,8): a) HCN > CH3COOH > HF > HClO4 b) HClO4 > CH3COOH > HF > HCN c) HF > CH3COOH > HClO4 > HCN d) HCN > HClO4 > HF > CH3COOH e) HClO4 > HF > CH3COOH > HCN TEXTO: 7 - Comum à questão: 88 O HBr (pKa –9) e o HCl (pKa –8) são dois ácidos fortes utilizados na indústria química. Uma solução de HBr 48% em massa apresenta densidade igual a 1,5 g/mL a 20 ºC. A solubilidade do HBr em água, em função da temperatura, é apresentada na tabela.

Questão 88 - (FGV SP/2009) Considere as seguintes afirmações: I. o HCl é um ácido mais forte que o HBr; II. a ligação H-Cl é mais forte que a ligação H-Br; III. a dissolução do HBr na água é um processo exotérmico; IV. durante a dissolução do HBr em água, verifica-se que há um aumento da temperatura da água. São corretas as afirmações a) I, II, III e IV. b) I, II e III, apenas. c) I, III e IV, apenas.

×

×

≈ ≈

406704685053325582106120

água) de HBr/litro de (litrodeSolubilida

C)(º água da aTemperatur

Page 36: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

d) II, III e IV, apenas. e) II e IV, apenas. Questão 89 - (UNICAMP SP/2009) Antes das provas de 100 e 200 metros rasos, viu-se, como prática comum, os competidores respirarem rápida e profundamente (hiperventilação) por cerca de meio minuto. Essa prática leva a uma remoção mais efetiva do gás carbônico dos pulmões imediatamente antes da corrida e ajuda a aliviar as tensões da prova. Fisiologicamente, isso faz o valor do pH sanguíneo se alterar, podendo chegar a valores de até 7,6. a) Mostre com uma equação química e explique como a hiperventilação faz o valor do pH sanguíneo se alterar. b) Durante esse tipo de corrida, os músculos do competidor produzem uma grande quantidade de ácido lático, CH3CH(OH)COOH, que é transferido para o plasma sanguíneo. Qual é a fórmula da espécie química predominante no equilíbrio ácido-base dessa substância no plasma, ao término da corrida? Justifique com cálculos. Dados: Ka do ácido lático = 1,4 ⋅ 10-4. Considerar a concentração de H+ = 5,6 ⋅ 10-8 mol L-1 no plasma. Questão 90 - (UERJ/2009) A água sanitária é um agente desinfetante que contém a substância hipoclorito de sódio. A equação química a seguir representa o equilíbrio do íon hipoclorito com o ácido hipocloroso, um agente desinfetante ainda mais eficiente.

ClO–(aq) + H2O(l) HClO(aq) + OH–

(aq) Em um processo de limpeza, quantidades iguais de água sanitária foram adicionadas a volumes iguais de líquidos com diferentes valores de pH a 25 ºC, de acordo com a tabela.

O líquido no qual a água sanitária apresenta maior ação desinfetante é o de número: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 Questão 91 - (UFU MG/2009) Leia atentamente o procedimento experimental a seguir. 1. Colocar vinagre até a metade do volume total de um béquer de 150 mL. 2. Adicionar um ovo no béquer e, se necessário, acrescentar mais vinagre até cobrir totalmente o ovo. 3. Fechar o frasco com um filme, tipo PVC, e observar as bolhas de gás que vão se formar na superfície da casca do ovo. 4. Observar periodicamente o que irá acontecer, nas próximas horas. Resultado esperado: ao fim de, mais ou menos, dois dias o ovo estará sem sua casca.

→←

114937251

pHlíquido

Page 37: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

Discussão: A casca do ovo é constituída por um composto químico chamado carbonato de cálcio. Já o vinagre é uma solução aquosa diluída cujo soluto principal é o ácido acético e sua concentração pode variar de 4% a 8 % m/v. No experimento, o ácido reage com todo o carbonato contido na casca do ovo, produzindo o dióxido de carbono como um dos produtos. Observa-se que o ovo sem a casca permanece íntegro com uma membrana semipermeável envolvendo a gema e a clara. O vinagre não reage com a membrana, mas observa-se um fato: o ovo sem casca é maior do que o ovo com casca do início do experimento. Sabendo que e Ka = 1,8 10–5, analise as afirmativas a seguir. I. O ovo aumentou de tamanho, porque, sem a casca, a pressão interna exercida pela gema e pela clara nas paredes da membrana é maior do que a pressão externa exercida pelo vinagre restante no béquer o qual não reagiu com a casca. II. A equação de reação química, balanceada, que ocorre na casca do ovo pode ser representada por:

III. Na discussão do experimento, a concentração do vinagre mais diluído é aproximadamente 1,33 mol L-1. IV. Se o vinagre fosse substituído por um volume igual ao de uma solução aquosa de ácido acético de concentração superior à do vinagre mais concentrado, a quantidade de gás carbônico produzido não se alteraria, pois o carbonato da casca, nesse caso, seria o reagente limitante. Considerando essas afirmativas, marque a alternativa correta. a) II e IV são corretas. b) I e III são corretas. c) II e III são corretas. d) I, II e IV são corretas. Questão 92 - (UPE PE/2009) Sobre os aspectos físico-químicos dos sistemas aquosos, são apresentadas as afirmativas abaixo. Analise-as e conclua. 00. A constante de ionização da água é igual a ; isso indica que a oxidrila é uma base mais forte que o ânion cloreto. 01. Em uma dada temperatura, o de um ácido (HA) é igual a . Na mesma temperatura, o

da reação entre o e o e o igual a .

02. Adicionando-se de água destilada a 1,0L de solução aquosa de ácido clorídrico , o pH da solução resultante será igual a 4. 03. Uma solução aquosa de uma base monoprótica de pH =10 tem 5 vezes menos do que uma solução de mesma base com pH = 12, submetida à mesma temperatura. 04. Entre dois sais diferentes constituídos de um mesmo metal, o mais insolúvel em meio aquoso será sempre aquele que apresenta o menor valor para o produto de solubilidade. Questão 93 - (UEM PR/2009) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s), considerando as seguintes reações de ionização e suas respectivas constantes:

H2SO3 (aq) + H2O → H3O+(aq) + HSO (aq) ka = 1×10–2 HCN (aq) + H2O → H3O+(aq) + CN–(aq) ka = 4×10–10 NH3 (aq) + H2O → NH (aq) + OH–(aq) ka = 5×10–10

+−→← +−+− OH COOCH OH COOHCH 3323 ×

2(g)2(aq)2

(aq)3

(aq)33(aq)

CO OH Ca COOCH 2

COOHCH 2 CaCO

+++−→

→−++−

16108,1 −×

aK 910−

bK −1)aq(A )(2OH

510−

L108 L/mol210−

[ ] )aq(1H+

−3

+4

Page 38: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

01. Ácido sulfuroso é um ácido mais fraco que HCN. 02. A dissociação do segundo próton do hidrogenossulfito, em água, apresentará valor de ka < 1×10–2. 04. A base conjugada CN− é uma base mais fraca que a base conjugada HSO . 08. Uma solução que apresente concentrações molares de HCN e NaOH iguais terá pH muito próximo de 7. 16. O HCN pode ser considerado um ácido de Bronsted-Lowry. Questão 94 - (UEPG PR/2009) Em uma garrafa de água mineral com gás ocorre o equilibrio químico descrito pela seguinte equação:

CO2 (gas) + H2O (liq) H2CO3 (aq) A respeito destes dados, assinale o que for correto. 01. Se esse sistema for aquecido, haverá redução na concentração do gás diluído, e o equilíbrio será deslocado para a esquerda. 02. Se for introduzido mais CO2 no sistema, o equilíbrio se deslocará para a direita. 04. Se a garrafa for deixada aberta, a acidez da água mineral gasosa tenderá a cair. 08. O ácido carbônico formado na reação direta se ioniza na água, formando HCO3

– e H3O+. 16. Se for adicionado um comprimido contendo íons OH– à água gasosa, o equilibrio se deslocará para a direita. TEXTO: 8 - Comum à questão: 95 Muitas substâncias químicas são as responsáveis pelos fortes odores resultantes da deterioração e putrefação de alimentos a base de proteína, dentre elas, as aminas. A metilamina, CH3NH2, é uma das substâncias produzidas na decomposição de proteínas e apresenta odor intenso e desagradável e é também responsável pelo cheiro característico do peixe, perceptível no final do dia das feiras livres. A equação representa o equilíbrio químico da metilamina e seus íons em solução aquosa, a 25 ºC:

Questão 95 - (FGV SP/2008) Analise as afirmações seguintes. I. Utilizando 1 litro de água potável com duas colheres de sopa de água sanitária (solução de NaClO), prepara-se uma solução para limpar estofados com resíduos de peixe. Isso permite que a equação se desloque para a direita, diminuindo a concentração da metilamina. II. O vinagre pode ser adicionado ao peixe, diminuindo a concentração de íons hidroxila do equilíbrio, deslocando para a direita, diminuindo a concentração da metilamina. III. O equilíbrio da equação pode ser deslocado para a direita, adicionando-se um pouco de solução de bicarbonato de sódio (NaHCO3), que é um sal de características ácidas. Está correto somente o contido em a) I. b) II. c) I e II. d) I e III. e) II e III. Questão 96 - (UNESP SP/2008) As moléculas de N2 e de CO2, presentes na atmosfera, apresentam momento dipolar resultante igual a zero. Em contato com a água, cujas moléculas apresentam momento dipolar resultante diferente de

−3

→←

4b33223 104K OHNHCH OHNHCH −−+→

← ×=+−+−

Page 39: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

zero (solvente polar), uma fração considerável do CO2 atmosférico passa para a fase aquosa, enquanto que o N2 permanece quase que totalmente na atmosfera. Desenhe a estrutura da molécula de CO2 e explique, utilizando equações químicas, a passagem do CO2 para a fase aquosa. Questão 97 - (UNIFOR CE/2008) A niacina (ácido nicotínico) é uma vitamina do complexo B. Sua deficiência causa doenças da pele e do sistema nervoso. Dissolvida em água, produz solução com pH < 7, a 25 ºC.

Para uma solução 2,0x10–3 mol/L de niacina a . Com esse dado pode-se calcular o valor da constante do equilíbrio apresentado. Seu valor é igual a a) 3,0 x 10−10 mol/L b) 3,0 x 10−5 mol/L c) 1,5 x 10−4 mol/L d) 1,5 x 10−8 mol/L e) 1,5 x 10−10 mol/L Questão 98 - (UFMS/2008) Adicionou-se um ácido HA a um balão volumétrico de 100mL, contendo 50% do volume em água destilada. Uma vez completado o volume do balão com água destilada, observou-se que parte do ácido adicionado encontrava-se ionizado e que, no equilíbrio formado, havia 0,1 mol/L de ácido e 3,0x10–3 mol/L de íons H+. A respeito desse equilíbrio, assinale a(s) proposição(ões) correta(s). (Dados: log 3 = 0,477 e log 0,1 = 1). 01. No equilíbrio Ka = 9,0 x 10–5. 02. O número de mols de íons H+ no equilíbrio é igual a 3 x 10–3. 04. O grau de ionização desse ácido é de 0,03%. 08. O pH dessa solução é igual a 1. 16. A soma das concentrações de todas as espécies envolvidas no equilíbrio é igual a 0,106 mol/L. Questão 99 - (UFRN/2008) A concentração de CO2 na atmosfera vem aumentando nos últimos anos. Segundo os cientistas, o aumento da quantidade desse gás que é dissolvida no oceano pode prejudicar particularmente os corais e as espécies que têm conchas duras. O equilíbrio do CO2 em solução aquosa pode ser representado pelas seguintes etapas:

A dissolução do CO2 no oceano provoca a) aumento do pH, devido à formação do ácido acético. b) diminuição do pH, devido à formação do ácido acético. c) aumento do pH, devido à formação do ácido carbônico. d) diminuição do pH, devido à formação do ácido carbônico. Questão 100 - (UFRN/2008) O equilíbrio do CO2 em solução aquosa pode ser representado pelas seguintes etapas:

N

COOH

(aq) + H+(aq) +N

COO

(aq)

[ ] L/mol10x5,5H 4)aq(

−+ =

(3) )aq(H)aq(HCO )aq(COH(2) )aq(COH )l(OH)aq(CO(1) )aq(CO )g(CO

332

3222

22

+−→←

→←

→←

++

Page 40: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

As etapas (1) e (3), mostradas na questão anterior, representam, respectivamente, processos de: a) condensação e dissociação b) dissolução e dissociação c) condensação e ionização d) dissolução e ionização Questão 101 - (UESC BA/2008) O ácido acético CH3COOH é um ácido fraco que se ioniza em solução aquosa, de acordo com o sistema em equilíbrio químico representado pela equação química.

Uma análise dessas informações com base nos conhecimentos de equilíbrio químico e de reações químicas permite afirmar: 01. O ácido acético em soluções diluídas possui grau ionização maior do que 1,0. 02. A constante de ionização, Ka, do ácido acético varia com o deslocamento do equilíbrio químico. 03. O Nox do carbono, na molécula de ácido acético, é alterado durante a ionização. 04. A adição de hidróxido de sódio ao sistema provoca o deslocamento do equilíbrio para a direita. 05. A adição de íons acetato ao sistema provoca o aumento do grau de ionização do ácido acético. Questão 102 - (UFBA/2008) Os ácidos podem ser organizados de acordo com a habilidade em doar prótons e, observa-se que, quanto mais facilmente um ácido doa um próton, menor será a aptidão da sua base conjugada para aceitá-lo. Dessa forma, conhecendo-se a força de um ácido, é possível conhecer a força da base conjugada. O valor numérico da constante de ionização de um ácido ou de uma base permite avaliar a força relativa dessas substâncias em doar e receber prótons em uma reação química.

Produto iônico da água, Kw = 1,0.10–14, a 25ºC Com base nessas considerações, nas informações da tabela e no equilíbrio químico representado pela equação química ,

calcule o valor da constante de ionização, Kb, para cada uma das bases e CN–(aq), identificando a base conjugada que possui maior habilidade para receber próton;

identifique as duas espécies químicas de maior concentração no equilíbrio químico que representa a reação entre o ácido nitroso e o íon cianeto. Questão 103 - (Unimontes MG/2008) As equações da reação de neutralização do ácido clorídrico (HCl), do ácido sulfúrico (H2SO4) e do ácido cianídrico (HCN), Ka = 6,2 x 10–10, são dadas abaixo, juntamente com as entalpias de neutralização:

(3) )aq(H)aq(HCO )aq(COH(2) )aq(COH )l(OH)aq(CO(1) )aq(CO )g(CO

332

3222

22

+−→←

→←

→←

++

)aq(OH (aq)COOCH O(l)H COOH(l)CH 3–

323+→

← ++

10

)aq((aq)3

(l)2(aq)

4

)aq(2(aq)3

(l)22(aq)

102,7CN OH

OH HCN

105,4NO OH

OH HNOC)(25º Ka

ionização, de Constantequímica Equação

−−+→

→←

−−+→

→←

⋅+

+

⋅+

+

)aq(2(aq)(aq)2(aq) NO CNH CN HNO −→←

− ++

• −2NO

Page 41: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

Relacionando-se o caráter ácido das substâncias apresentadas com os valores de entalpia de neutralização, é CORRETO afirmar que a) a neutralização do ácido fraco libera menos calor devido à sua baixa tendência à ionização. b) o sal produzido na neutralização de ácido forte contribui para o aumento do calor liberado. c) a quantidade de calor liberada na neutralização depende da base forte empregada na reação. d) a menor entalpia de neutralização do ácido cianídrico é devida à formação de água líquida. Questão 104 - (Unimontes MG/2008) Em muitos alvejantes, o hipoclorito de sódio (NaClO) é o princípio ativo. Uma solução de alvejante teve seu pH ajustado a um valor tal que a razão das concentrações [ClO–] / [HClO] foi igual a 10. Sendo a constante de acidez (Ka) do ácido hipocloroso (HClO) igual a 3,0 x 10–8, a concentração (mol/L) de íons H+ na solução de alvejante é a) 1,5 x 10–9. b) 3,0 x 10–7. c) 1,5 x 10–8. d) 3,0 x 10–9. Questão 105 - (UEPG PR/2008) O "sangue do diabo" é um líquido vermelho que, quando derramado sobre a roupa, se descora após certo tempo. Ele é preparado pela adição do indicador fenolftaleína a uma solução de amônia em água. A respeito dessa solução, assinale o que for correto. 01. A reação de equilíbrio entre a água e a amônia é . 02. A amônia comporta-se como uma base de Lewis, porque ela doa um par de elétrons para a água. 04. O "sangue do diabo" é vermelho porque a fenolftaleína em meio básico adquire coloração vermelha. 08. A coloração vermelha desaparece porque, com o passar do tempo, a amônia se desprende na forma gasosa e o meio deixa de ser básico. Questão 106 - (UFMG/2007) Para determinar-se a quantidade de íons carbonato, CO , e de íons bicarbonato, HCO , em uma amostra de água, adiciona-se a esta uma solução de certo ácido. As duas reações que, então, ocorrem estão representadas nestas equações: I) CO (aq) + H+(aq) HCO (aq) II) HCO (aq) + H+(aq) H2CO3(aq) Para se converterem os íons carbonato e bicarbonato dessa amostra em ácido carbônico, H2CO3, foram consumidos 20 mL da solução ácida. Pelo uso de indicadores apropriados, é possível constatar-se que, na reação I, foram consumidos 5 mL dessa solução ácida e, na reação II, os 15 mL restantes. Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que, na amostra de água analisada, a proporção inicial entre a concentração de íons carbonato e a de íons bicarbonato era de a) 1 : 1. b) 1 : 2. c) 1 : 3. d) 1 : 4.

12kJHº )l(OHNaCN(aq)NaOH(aq)HCN(aq)

58kJHº )l(OH)aq(SOK 1/2)aq(KOH)aq(SOH 1/2

58kJHº )l(OH)aq(NaCl)aq(NaOH)aq(HCl

2

24242

2

−=∆+→+

−=∆+→+

−=∆+→+

−+→← ++ OHNH OHNH 423

−23

−3

−23 → −

3

−3 →

Page 42: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

TEXTO: 9 - Comum à questão: 107 No organismo humano, devido à natureza das membranas celulares, os medicamentos são absorvidos em sua forma neutra. Considere os medicamentos aspirina e anfetamina, cujas fórmulas estruturais são

Questão 107 - (UNESP SP/2007) Sabe-se que, no estômago, o pH está na faixa de 1-3, e no intestino o pH é maior que 7. Com base nestas informações, pode-se prever que: a) só a aspirina é absorvida no estômago. b) só a anfetamina é absorvida no estômago. c) só a aspirina é absorvida no intestino. d) ambos os medicamentos são absorvidos no estômago. e) ambos os medicamentos são absorvidos no intestino. Questão 108 - (UNESP SP/2007) Um dos métodos que tem sido sugerido para a redução do teor de dióxido de carbono na atmosfera terrestre, um dos gases responsáveis pelo efeito estufa, consiste em injetá-lo em estado líquido no fundo do oceano. Um dos inconvenientes deste método seria a acidificação da água do mar, o que poderia provocar desequilíbrios ecológicos consideráveis. Explique, através de equações químicas balanceadas, por que isto ocorreria e qual o seu efeito sobre os esqueletos de corais, constituídos por carbonato de cálcio. Questão 109 - (ITA SP/2007) Um indicador ácido-base monoprótico tem cor vermelha em meio ácido e cor laranja em meio básico. Considere que a constante de dissociação desse indicador seja igual a 8,0 10-5. Assinale a opção que indica a quantidade, em mols, do indicador que, quando adicionada a 1 L de água pura, seja suficiente para que 80% de suas moléculas apresentem a cor vermelha após alcançar o equilíbrio químico. a) 1,3 x 10-5 b) 3,2 x 10-5 c) 9,4 x 10-5 d) 5,2 x 10-4 e) 1,6 x 10-3 Questão 110 - (FURG RS/2007) O fenol, substância de caráter ácido, tem a fórmula estrutural abaixo:

Sobre o fenol, é correto afirmar que: a) sob a mesma pressão, o ponto de ebulição do fenol deve ser maior que o do benzeno. b) a solubilidade do fenol em solução de hidróxido de sódio é menor que em água, pois há formação do fenóxido de sódio. c) o benzeno apresenta uma maior solubilidade em água do que o fenol.

COHO

O C

O

CH3CH2 C NH2

H

CH3

Aspirina Anfetamina

OH

Page 43: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

d) uma solução 0,1 mol/L a 25°C tem pH 5,0 e seu Ka é . e) o fenol, com um é um ácido mais forte que o ácido acético, com . Questão 111 - (UEM PR/2007) Considere que, a 25ºC, temos uma solução ácida aquosa (ácido monoprótico) com concentração 0,02 mol/L e cujo grau de ionização do ácido é 15%. A essa temperatura, o valor da constante de ionização do ácido (Ka) é, aproximadamente, a) 5,3 x 10–8. b) 4,5 x 10−8. c) 5,3 x 10−4. d) 0,0045. e) 4,5 x 10−4. Questão 112 - (UEM PR/2007) Um certo rejeito orgânico industrial é composto de fenol (Ka = 10–10), 2,4-dinitrofenol (Ka = 10–4) e álcool benzílico (Ka = 10–18) solubilizados em solvente orgânico de baixa polaridade. Considerando que esse rejeito é submetido aos tratamentos descritos abaixo, Tratamento 1 1.a) Adição de solução aquosa de NaHCO3; 1.b) Separação de fases; 1.c) Adição de HCl em excesso à fase aquosa até nova formação de fases. Tratamento 2 2.a) Adição de solução aquosa de NaOH à fase orgânica obtida ao final do tratamento 1.b; 2.b) Separação de fases; 2.c) Adição de HCl em excesso à fase aquosa até nova formação de fases. Tratamento 3 A fase orgânica obtida ao final do tratamento 2.b é submetida a um processo de destilação. a) desenhe a fórmula estrutural do componente do rejeito (que é o ácido mais forte) e da sua forma solúvel em água que é obtida após o tratamento 1.a e dê os seus respectivos nomes; b) desenhe a fórmula estrutural do componente do rejeito e da sua forma solúvel em água que é obtida após o tratamento 2.a e dê os seus respectivos nomes; c) desenhe a fórmula estrutural do componente do rejeito que é obtido após o tratamento 3 e dê o seu nome. Questão 113 - (UFJF MG/2007) Na vasta camada de água salgada que cobre a maior parte do planeta, estão contidos praticamente 97,2% da água da Terra. A lista de substâncias químicas presentes na água do mar é muito longa; alguns dos sais que se encontram em maior concentração são: cloreto de sódio, cloreto de magnésio, sulfato de magnésio, sulfato de cálcio, cloreto de potássio, brometo de potássio, carbonato de cálcio. a) Escreva a fórmula molecular do cloreto de magnésio e a fórmula de Lewis para o ânion sulfato. b) Qual o tipo de ligação presente no cloreto de sódio? Por que esse sal é bastante solúvel em água? c) Considerando os átomos neutros correspondentes aos cátions citados no texto acima, qual deles apresenta o menor potencial de ionização? Escreva a distribuição eletrônica desse elemento. d) A reação abaixo representa o equilíbrio entre CaCO3

e HCO3–, mediado pela quantidade de

CO2 dissolvido na água. Os corais, encontrados em mares e oceanos, possuem na sua constituição

CaCO3. Sabe-se que, em águas frias, a quantidade de CO2 é maior do que em águas quentes. De

acordo com o Princípio de Le Chatelier, onde se espera encontrar uma maior quantidade de corais, em regiões de mares frios ou quentes? Justifique.

510 1,0 −×9,0 pKa = 4,75 pK a =

Page 44: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

e) Devido ao alto teor de sal, a água do mar é imprópria para consumo humano e para a maioria dos usos. Qual seria o processo de separação mais apropriado para que a água do mar pudesse ser consumida? Por que? Questão 114 - (UFJF MG/2007) A acidez dos vinhos influencia sua estabilidade, coloração e sabor. Ela pode ser avaliada através do pH e da concentração dos ácidos orgânicos. Dentre os ácidos orgânicos presentes nos vinhos, alguns são provenientes da uva e outros são resultantes do processo de fermentação ou ainda, utilizados como conservantes.

a) Considere três soluções aquosas distintas, cada uma contendo respectivamente 0,10 mol/L de ácido benzóico, 0,10 mol/L de ácido acético e 0,10 mol/L de ácido láctico. De acordo com a tabela acima, qual dessas soluções irá apresentar maior valor de pH? Justifique. b) Determine a concentração, em mol/L, de íons H+

presentes em uma solução de ácido láctico na concentração de 0,01 mol/L. Qual seria a concentração de uma solução de KOH, em mol/L, necessária para neutralizar essa solução de ácido láctico? c) Além do ácido benzóico, o benzoato de sódio também pode ser usado na conservação de alimentos. Complete a reação abaixo.

d) As grandes vinícolas do mundo têm uma grande preocupação com a qualidade do fechamento das garrafas de vinho. O vinho pode sofrer alterações transformando-se em "vinagre" (ácido acético). Esse processo pode acontecer mesmo em garrafas fechadas, mas muito lentamente. Deixando a garrafa aberta, esse processo ocorre rapidamente. Qual seria o fator responsável pelo aumento da velocidade dessa reação? Explique. TEXTO: 10 - Comum à questão: 115 A hulha é também chamada de carvão mineral e apresenta cerca de 80% de carbono. Sua combustão completa pode ser representada de forma simplificada pela equação:

Hoje seu aproveitamento industrial tem sido feito pela destilação seca ou pirólise, que consiste em seu aquecimento (de 600 a 1000 ºC) na ausência de oxigênio, processo após o qual se formam três frações. a) A fração gasosa é o gás de rua (gás de iluminação), que representa cerca de 20% dos produtos da destilação, sendo formada basicamente por H2 (49%), CH4 (34%), CO (8%) e o restante por outros gases, entre os quais CO2, C2H6, NH3 e H2S. b) A fração líquida é constituída I. pelas águas amoniacais, cujos componentes são substâncias nitrogenadas como aminas, NH4OH, NH4NO3 e (NH4)2SO4 usadas, principalmente, na fabricação de fertilizantes agrícolas; e II. pelo alcatrão da hulha, matéria oleosa, escura e constituída de diversas substâncias orgânicas, cuja destilação fracionada separa óleo leve (2%, formado por BTX ou benzeno, tolueno ou metilbenzeno, e xilenos ou orto-, meta- e paradimetilbenzeno, etc.), óleo médio (12%, formado por fenol ou hidroxibenzeno, cresóis ou orto-, meta- e para-metil-hidroxibenzeno, etc.), óleo pesado (10%, formado por naftaleno e seus derivados), óleo de antraceno (25%, formado por antraceno e fenantreno) e piche (51%).

(aq)3(aq)+2

(l)22(g)3(s) HCO 2 + Ca OH + CO + CaCO −→←

455a 100,1108,1103,6K

láctico Ácidoacético Ácidobenzóico ÁcidoÁCIDO−−− ×××

COOH

Ácido benzóico

+Reagente

Benzoato de Sódio

+ H2O(l)

kcal 94COOC )g(2)g(2)s( +→+

Page 45: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

c) A fração sólida é o coque (70% da hulha), um carvão leve e poroso usado principalmente na indústria siderúrgica na obtenção do aço.

REIS, Martha. Interatividade Química. Volume Único, São Paulo, FTD, 2003 [adapt.] Questão 115 - (UFPEL RS/2007) Na fração líquida, chamada de águas amoniacais, têm-se em solução as seguintes substâncias: NH4OH, NH4NO3 e (NH4)2SO4. Considerando que o hidróxido de amônio ioniza-se segundo a equação

a presença das outras duas substâncias a) aumenta a quantidade de NH4OH não ionizado no sistema, por deslocar o equilíbrio para a esquerda. b) aumenta a quantidade de NH4OH não ionizado no sistema, por deslocar o equilíbrio para a direita. c) diminui a quantidade de NH4OH, por aumentar a quantidade de no sistema. d) diminui a quantidade de NH4OH, por retirar do sistema íons OH–. e) não altera o equilíbrio em questão. f) I.R. TEXTO: 11 - Comum à questão: 116 Num brejo, quando animais e vegetais morrem, acabam ficando dentro da lama (sem oxigênio) onde passam a sofrer decomposição (apodrecendo), transformação provocada por microorganismos e chamada de decomposição anaeróbica. Ela envolve muitas reações químicas, nas quais se formam, entre outros gases: CH4, H2S (cheiro de ovo podre) e CO2; desses gases apenas o metano e o gás sulfídrico são inflamáveis. Uma dessas reações é a fermentação da celulose, substância presente em grande quantidade nos vegetais e possível de ser representada de forma simplificada pela equação:

Processo semelhante acontece em biodigestores com restos de animais, de vegetais, sobras de comida e, até mesmo, fezes. A mistura gasosa resultante, nesse caso, é chamada de biogás. Algumas fazendas e cidades brasileiras já exploram esse recurso energético, cujo resíduo pode ser usado como adubo (fertilizante)

TITO & CANTO. Química na abordagem do cotidiano. v.4, Química Orgânica, 3 ed. São Paulo: Moderna 2003. [adapt.]

Questão 116 - (UFPEL RS/2007) Analise as seguintes afirmativas a respeito das interações dos principais constituintes do biogás com a água. I. Ao dissolver o gás metano, a água reage com ele, formando monóxido de carbono e hidrogênio gasoso. II. A água dissolve maiores quantidades de CH4 e de CO2 do que de H2S porque os primeiros são compostos orgânicos apolares e o último, um composto inorgânico polar. III. Ao dissolver o gás carbônico, a água reage com ele, formando o equilíbrio representado pela equação:

IV. Ao dissolver o gás sulfídrico, a água reage com ele, formando o equilíbrio representado pela equação:

Dessas afirmativas estão corretas apenas a) II e III. b) I e IV. c) III e IV. d) I, II e III.

−+→← + )aq(4(aq))aq(4 OHNH OHNH

+4NH

242n5106 3nCO 3nCHOnH )OH(C +→+

−+→← ++ )aq(3(aq)3)g(2)(2 HCOOH COOH2

−+→← ++ )aq()aq(3)g(2)(2 HSOH SHOH

Page 46: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

e) I, II e IV. f) I.R. Questão 117 - (UFOP MG/2007) O ácido sulfúrico pode ser produzido a partir do enxofre de mina, por meio do conhecido Processo de Contato. Os dois primeiros estágios da produção industrial do ácido sulfúrico por esse processo estão representados abaixo:

a) No estágio I, o enxofre fundido é introduzido no queimador sob a forma de spray (gotículas), em vez de ser escoado através dele. Indique uma razão para isso. b) No estágio II ocorre a seguinte reação: . De que maneira um aumento da pressão no forno conversor afetaria o rendimento da reação? c) O ácido sulfúrico é um ácido diprótico. Em água, apenas a ionização do primeiro próton é completa. A ionização do segundo próton possui uma constante de equilíbrio muito baixa. Escreva as equações químicas para ambas as reações de ionização do ácido sulfúrico, em água. d) Indique uma aplicação industrial importante do ácido sulfúrico. Questão 118 - (UEL PR/2006) Dentre as teorias que buscam desvendar a ação do tempo no envelhecimento, existe a dos radicais livres. O ácido ascórbico (vitamina C) é uma substância hidrossolúvel presente nas frutas cítricas, verduras e legumes e, por possuir ação antioxidante, combate os radicais livres, agindo contra o envelhecimento da pele. Dado: Fórmula Molecular da vitamina C= C6H8O6 Com base no texto e nos conhecimentos sobre o tema, considere as afirmativas a seguir. I) A propriedade ácida da vitamina C é mostrada na reação representada por: C6H8O6 + KHCO3 → C6H7O6K + CO2 + H2O. II) A vitamina C é hidrossolúvel, devido à presença de grupos hidroxilas que permitem a formação de ligações intermoleculares com as moléculas de água, denominadas ligações de hidrogênio. III) Sabendo-se que a constante de ionização para a equação C6H8O6 → C6H7O6

– + H+ é pKa1 é igual a 4,17, então para a equação C6H7O6

– → C6H6O62– + H+ o pKa2 será menor que 4,17.

IV) A propriedade oxidante da vitamina C é mostrada na reação representada por: C6H8O6 + Cl2 → C6H6O6 + 2HC. Estão corretas apenas as afirmativas: a) I e II. b) II e IV. c) III e IV. d) I, II e III. e) I, III e IV.

II I

ConversorQueimadorfundidoEnxofre →→→

3(g)2(g)2(g) 2SO O 2SO ←→+

Page 47: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

GABARITO: 1) Gab: B 2) Gab: B 3) Gab: A 4) Gab: 21 5) Gab: a) A bulimia agrava a deterioração dos dentes, pois ao ser eliminado o HCl reage com o OH– deslocando o equilíbrio no sentido dos produtos e consequentemente solubilizando a hidroxiapatita. b) O ácido acético é mais fraco que o ácido lático, pois ele apresenta uma constante de dissociação menor. c) Antes: 10–7 mol L–1 ; Depois: 10–6 mol L–

1 d) Agente oxidante: O2 ; Agente redutor: Sn8Hg 6) Gab: D 7) Gab: A 8) Gab: A 9) Gab: a)

b) A coloração violeta aparece à medida que o pH aumenta, ou seja, quando se aumenta a concentração/quantidade de OH– e o pH se torna básico. No equilíbrio mostrado no enunciado, as espécies I e III são as que predominam quando se aumenta a concentração de OH– (aumento do pH do meio). 10) Gab: E 11) Gab: E 12) Gab: D 13) Gab: E 14) Gab: E

15) Gab: C 16) Gab: D 17) Gab: 04 18) Gab: B 19) Gab: a) O experimento (A) está associado à figura II, enquanto o experimento (B) está associado à figura I. b) As equações químicas são Figura I: HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) Figura II: HCl(aq) + NH4OH(aq) → NH4Cl(aq) + H2O(l) No início, antes de qualquer adição de solução, tem-se apenas solução aquosa de HCl em ambos os experimentos (A) e (B). Como HCl é um ácido forte, a maior parte está presente na forma de íons, contribuindo para a elevada luminosidade inicial (Figuras I e II). Na Figura I, à medida que a base NaOH é adicionada à solução aquosa de HCl, ocorre o consumo deste ácido formando NaCl e H2O, ou seja, diminui a quantidade de íons H+ e, consequentemente, a luminosidade. Após o consumo total de toda a quantidade de H+ (ponto mínimo da curva da Figura I) e prosseguindo com a adição de base, tem-se um excesso de NaOH na solução. Sabendo-se que NaOH é um eletrólito forte, a luminosidade aumenta linearmente, devido à presença de grande quantidade de íons OH–. Na Figura II, tem-se a adição de NH4OH à solução aquosa de HCl e o mesmo raciocínio anterior é válido até o ponto de mínimo da curva (consumo de toda a quantidade de íons H+). Com o excesso de NH4OH, por ser um eletrólito fraco, a quantidade de íons é menor e a luminosidade aumenta de forma menos pronunciada. 20) Gab: B 21) Gab: B 22) Gab: D 23) Gab: C 24) Gab: A

Page 48: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

25) Gab: D 26) Gab: C 27) Gab: 21 28) Gab: B 29) Gab: E 30) Gab: A 31) Gab: C 32) Gab: a) A forma protonada A está em maior concetração:

[B] / [A] = 0,12 ⇒ [B] = 0,12 [A] Isso mostra que a espécie protonada A está em maior concentração que a espécie B. b) A forma neutra B seria preferível. Por não possuir carga, interage com mais eficiência com o lipídio (interações dipolo induzido-dipolo induzido), que também não apresenta cargas e tem um caráter apolar. Nessa forma, a droga é mais solúvel no lipídio e por isso seria melhor absorvida e teria um melhor efeito terapêutico. 33) Gab: E 34) Gab: A 35) Gab: 47 36) Gab: A 37) Gab: A 38) Gab: D 39) Gab: C 40) Gab: C 41) Gab: D 42) Gab: E

43) Gab: A 44) Gab: a) H-Cl, a ligação é covalente polar. b) 5,3 g de Na2CO3(s) correspondem a 0,05 mol. Essa reação produz 1 mol de CO2 por 1 mol de Na2CO3(s). Assim, se tem, com reação completa, 0,05 mol de CO2. c) KW = [H+][OH–] 45) Gab: 25 46) Gab: E 47) Gab: E 48) Gab: a) Ka = 1,0 x 10–9 b) H2S H+ + HS– Ka1 = [H+]⋅[HS–] / [H2S] HS– H+ + S2– Ka2 = [H+]⋅[S2–] / [HS–] 49) Gab: 12 50) Gab: B 51) Gab: C 52) Gab: B 53) Gab: 24 54) Gab: a) Pela reação I, encontra-se na forma de

, uma vez que sua constante de equilíbrio é maior. b) Porque os combustíveis fósseis liberam SO2 que, em contato com o ar atmosférico, rico em H2O, formam H2SO4, que origina a chuva ácida. 55) Gab: 10 56) Gab: a) [OH–] = 1,3×10–3 b) HC2H3O2 e C2H3O2

– (par ácido-base de um sistema) ou H3O+ e H2O (par ácido-base de outro sistema) c) pH = 1 57) Gab: 01

]A[]B][H[Keq

+

=

)101()102,1(]A/[]B[]H[Keq 8

9

−+

××

==⋅

→←

→←

−3HSO

Page 49: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

58) Gab: B 59) Gab: A 60) Gab: C 61) Gab: E 62) Gab: B 63) Gab: 14 64) Gab: C 65) Gab: B 66) Gab: • A ação antioxidante é exercida por meio da transferência de elétrons, da espécie antioxidante para a oxidante, durante uma reação de oxirredução. • Com base nos dados da tabela, o ácido ascórbico possui a primeira constante de ionização maior do que as constantes de ionização do ácido carbônico, H2CO3(aq), portanto ao reagir com o bicarbonato forma ácido carbônico e íon hidrogeno-ascorbato. 67) Gab: A 68) Gab: C6H5CO2H + H2O C6H5CO + H3O+ C6H5CO2H C6H5CO + H+

Como o ácido é monoprótico, temos: [H+] = 7,0 ⋅ 10–4 mol/L 69) Gab: H2O(l) + CO2(g) → HCO3

–(aq) + H+(aq) 2H+(aq) + CaCO3(s) → Ca2+(aq) + 2HCO3

–(aq) Com o aumento da acidez, os íons hidrogênio reagem com o carbonato de cálcio formando bicarbonato de cálcio, que é muito solúvel em água, e desse modo diminui a disponibilidade de carbonato de cálcio para os moluscos e crustáceos. 70) Gab: A 71) Gab: 30 72) Gab: D

73) Gab: A opção não foi adequada, pois a água apresenta maior acidez que o etanol. C2H5OH + H2O C2H5OH+ + OH–

74) Gab: a) Sim, pois haverá ionização do grupo ácido, diminuindo o pH. H3C – COOH(aq) H3C – COO-(aq) +

H+(aq) b)

75) Gab: B 76) Gab: 14 77) Gab: C 78) Gab: D 79) Gab: 03 80) Gab: 23 81) Gab: B 82) Gab: C 83) Gab: E 84) Gab: E 85) Gab: a) b) Soluções de baixo pH apresentam elevada concentração hidrogeniônica (H+), o que irá deslocar o equilíbrio acima para a esquerda, favorecendo a formação de SO2(aq). c) Kw = [H+] ⋅ [OH–] 1,0 ⋅ 10–14 = [H+] ⋅ 1,0 ⋅ 10–10 [H+] = 1,0 ⋅ 10-4 mol/L pH = 4 Nesse pH, de acordo com a tabela, a espécie que prevalece é o íon hidrogenossulfito hidratado .

→←

−2

→←

−2

]HCOHC[]H][COHC[

K256

256a

+−=

→←

→←

OH OH

)aq(HSO)aq(H)l(OH)aq(SO 322−+→

← ++

))aq(HSO( 3−

Page 50: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

86) Gab: A 87) Gab: E 88) Gab: D 89) Gab: a) CO2(g) + H2O HCO (aq) + H+(aq) Com a hiperventilação há a remoção do gás CO2(g) dos pulmões, o que leva a um consumo do H+(aq), fazendo o pH do plasma aumentar. b) Ka= [CH3CH(OH)COO-] [H+] / [CH3CH(OH)COOH] = 1,4 ⋅ 10-4 1,4 ⋅ 10-4 = [CH3CH(OH)COO-] ⋅ 5,6 ⋅ 10-8/ [CH3CH(OH)COOH] [CH3CH(OH)COO-] / [CH3CH(OH)COOH] = 2.500 Portanto, a espécie predominante é o lactato, CH3CH(OH)COO- 90) Gab: A 91) Gab: A 92) Gab: VVFFF 93) Gab: 18 94) Gab: 31 95) Gab: B 96) Gab: A fórmula estrutural da molécula do CO2 é:

A passagem do CO2(g) para a fase aquosa pode ser representada pelas seguintes equações:

97) Gab: C 98) Gab: 017 99) Gab: D 100) Gab: D 101) Gab: 04

102) Gab: Cálculo dos valores da constante de

ionização, Kb, para cada uma das bases e

Somando-se as equações químicas que representam a ionização de HNO2(aq) e a reação da base conjugada com a água, tem-se como resultado a equação química de auto-ionização da água

Considerando que a concentração molar da água, [H2O], é praticamente constante, seu valor foi incluído no das constantes Ka, Kb e Kw. Como o produto Ka.Kb é igual ao produto iônico da água, pode-se escrever

A base que possui maior habilidade para receber próton é o íon cianeto,

Comparando-se o valor numérico da constante de ionização, Ka, do ácido HNO2(aq) com o do ácido HCN(aq), e o valor numérico da constante de ionização, Kb, da base

com o da base conclui-se que as duas espécies químicas de maior concentração no equilíbrio representado são HCN(aq) e 103) Gab: A 104) Gab: D 105) Gab: 15 106) Gab:B 107) Gab:A 108) Gab: CO2(g) + H2O(l) H2CO3(aq) H2CO3(aq) H+(aq) + HCO (aq)

→←

−3

OCO ==

−+→←

→←

→←

+

+

)aq(3(aq)3(aq)2

3(aq)2)(22(aq)

2(aq)2(g)

HCOH COH

COH OH CO

CO CO

(aq)NO2− (aq).CN−

(aq)NO2−

( ) 114

14

2 102,2104,5101,0(aq)NOKb −

−− ≅= .

..

( ) 5 −−

−− ≅= 101,4

107,2101,0(aq)CNKb 10

14.

.

.

(aq).CN− •

(aq)CN−

(aq),NO2−

(aq).NO2−

→←

→←

−3

Page 51: Equilíbrio Iônico - profguilhermealves.files.wordpress.com · concentração de 0,1 mol/L. Considerando que a densidade do ácido é, aproximadamente, 1,1 g/cm3, analise as afirmativas

Equilíbrio Químico – Equilíbrio Iônico

CaCO3(s) + H+(aq) + HCO (aq) Ca2+(aq) + 2HCO (aq) Inicialmente, ocorre aumento da acidez dos oceanos e posterior dissolução do carbonato de cálcio (CaCO3) que entra na constituição dos corais. Esse sal em meio ácido, dissolve formando íons bem mais solúveis, os bicarbonatos: HCO (aq) 109) Gab: E 110) Gab: A 111) Gab: C 112) Gab:

113) Gab: a) Fórmula Molecular: MgCl2 Fórmula de Lewis (Fórmula Eletrônica)

b) Tipo de ligação: Iônica Compostos iônicos se dissociam em água. c)

Elemento: Potássio Distribuição eletrônica: 1s2

2s2

2p6

3s2

3p6

4s1

d) Mares quentes. Como em mares quentes a concentração de CO2

é menor, o equilíbrio da

reação será deslocado no sentido de formação do CaCO3. e) Destilação simples, porque a água do mar constitui uma mistura homogênea. 114) Gab: a) A solução que ira apresentar o maior valor de PH é a solução de ácido acético. O ácido acético tem o menor valor de Ka sendo portanto o ácido mais fraco com menor concentração de H3O+

dissociado.

b) 0,01 mol/L c)

d) Com a abertura da garrafa há um aumento da concentração de oxigênio que é o reagente responsável pela oxidação do etanol à ácido acético. 115) Gab: A 116) Gab: C 117) Gab: a) Porque no estado de “spray” (gás) as espécies químicas reagem melhor. b) Pelo princípio de Lê Chatelier, aumentaria a produção do SO3. c)

d) É utilizado como agente desidratante (catalisador); como eletrólito (baterias aquosas); como agente decapante de metais; produção de tensoativas (detergentes) etc. 118) Gab: A

−3

→←

−3

−3

OH

NO2

NO2

ácido mais forte.2,4-dinitrofenol

a)

2,4-dinitrofenolato de sódio2,4-dinitrofenóxido de sódio

O-Na+

NO2

NO2

OH

fenol

b)

fenolato de sódiofenóxido de sódio

O-Na+

CH2OH

álcool benzílico

c)

COOH + NaOH C

O

O Na++ H2O(l)

−+→← ++ 43242 HSOOH OHSOH

−+→←

− ++ 24324 SOOH OHHSO