Preparo e padronização de soluções. Com base nas massas atômicas (tabela periódica), calcule as massas molares
, quando necessário. Obs.:
concentração
concentração analítica.
a) Qual a massa necessária para preparar
de uma solução de KOH em
? Dado: % pureza 85,0% (m/m). R: 1,65 g.
b) Qual o volume de
necessário para preparar
de uma solução em
. Dados: densidade. do ácido
; % de pureza
; M.M.
mL.
c) O ácido sulfúrico
concentrado é usualmente empregado para digerir amostras de alimentos, visando a determinação do teor de nitrogênio, presente nessas amostras na forma de proteínas. Qual seria o volume necessário desse ácido para preparar
de uma solução em
. Dados: densidade do
concentrado
; % pureza
. R:
d) Qual a massa do sal (sulfato de cobre penta-hidratado) necessária para preparar 0,50 L de uma solução em
. Dado: % pureza do sal
. R: 25,73 g.
e) De posse da solução do item d, qual seria o volume dessa solução que você diluiria para preparar
da mesma solução, porém com
? Qual a concentração dessa solução em g
? R:
.
f) Suponha que você precise preparar uma solução de hidróxido de bário
em concentração
, calcule a massa necessária desse composto para preparar
de solução, admitindo que o composto possui
de pureza. Admita que a pureza do mesmo seja de
, qual a massa que seria necessária para obter a mesma concentração (
? R: 8,57 g e 9,52 g.
g) Qual seria a massa necessária do sal permanganato de potássio (% pureza de 98,0% m/m) para preparar 0,50 litro de solução em
? Qual seria o volume necessário dessa solução para preparar 100 mL de outra solução de
em
? R:
g e
.
h) As soluções de dicromato de potássio
em
, são empregadas pelos agrônomos para determinação do teor de matéria orgânica em solos. Qual a massa desse sal você dissolveria em água para preparar
da mesma, sabendo que a % de pureza é de 99,2%
? Que volume você diluiria dessa solução para preparar
de uma segunda solução de
em
. R:
g e
.
i) Uma massa de
do padrão primário de carbonato de sódio (M.M.
) foi dissolvida em uma certa quantidade de água destilada, e em seguida foi titulada com uma solução de HCl em
aproximadamente
. Sabendo que foi gasto
da solução de HCl , qual a concentração real dessa solução? R:
.
j) Uma solução de NaOH foi padronizada utilizando uma massa de
do padrão primário de hidrogenoftalato de potássio
, M.M.
. Sabendo que na titulação foi gasto um volume de
da solução de NaOH , calcule a
real dessa solução básica.
:
.
k) Uma massa do padrão primário de hidrogenoftalato de potássio
, M.M.
foi utilizada na padronização de uma solução de NaOH em
, tendo sido gasto um volume de
de NaOH . Qual a massa do padrão primário que foi utilizada? R:
g.
l) Uma solução de
foi empregada como um padrão secundário para a titulação de
de uma solução de ácido sulfúrico
, M.M.
. Sabendo que foi gasto um volume de
da solução de NaOH , calcule a concentração da solução de ácido sulfúrico em
e em g L-1.
.
a) Qual a massa necessária para preparar
b) Qual o volume de
c) O ácido sulfúrico
d) Qual a massa do sal (sulfato de cobre penta-hidratado) necessária para preparar 0,50 L de uma solução em
e) De posse da solução do item d, qual seria o volume dessa solução que você diluiria para preparar
f) Suponha que você precise preparar uma solução de hidróxido de bário
g) Qual seria a massa necessária do sal permanganato de potássio (% pureza de 98,0% m/m) para preparar 0,50 litro de solução em
h) As soluções de dicromato de potássio
i) Uma massa de
j) Uma solução de NaOH foi padronizada utilizando uma massa de
k) Uma massa do padrão primário de hidrogenoftalato de potássio
l) Uma solução de
Passo 1
Vou primeiro listar o que o enunciado pede para cada item e as informações relevantes fornecidas. Para cada item vou indicar as grandezas dadas (volume, concentração, pureza, densidade quando houver) — isso ajuda a não se perder na prova.
a) Preparar
de solução de KOH com
. Pureza do KOH
.
b) Preparar
de solução de HNO
com
. Dados: densidade do ácido
; pureza
;
.
c) Preparar
de solução de H
SO
com
. Dados: densidade do H
SO
concentrado
; pureza
.
d) Preparar
de solução de sulfato de cobre penta-hidratado (
) com
. Pureza do sal
.
e) A partir da solução do item d (concentração
), diluir para obter
com
. Pergunta também: qual a concentração dessa solução (a diluída) em
?
f) Preparar
de
em
. Primeiro supondo pureza
, depois supondo pureza
.
g) Preparar
de solução de
em
com pureza
. Depois, determinar o volume dessa solução que é necessário para preparar
de solução em
.
h) Preparar
de solução de
em
com pureza
. Depois, qual volume dessa solução é necessário para preparar
de solução em
.
i) Foi dissolvida massa
de Na
CO
padrão (M.M.
) e titulada com HCl; volume de HCl gasto
. Pergunta: qual é a concentração real da solução de HCl?
j) Uma massa
de KHC
H
O
(M.M.
) foi titulada com NaOH; volume de NaOH gasto
. Pergunta: qual a concentração real da solução de NaOH?
k) Na padronização inversa: solução de NaOH em
gastou
para titular KHC
H
O
. Pergunta: qual a massa do padrão primário usada?
l) Solução de NaOH com
foi usada para titular
de H
SO
; volume NaOH gasto
. Pergunta: concentração da solução de H
SO
em
e em
(usar M.M.
).
Passo 2
Conceitos e fórmulas que vou aplicar (mini-aula rápida e prática, para você usar na prova):
- Molaridade (concentração):
, onde = número de mols e = volume em litros. Logo . - Massa necessária de soluto puro:
, onde é a massa molar ( ). - Se o reagente comercial tem pureza
(m/m), a massa da amostra necessária é . - Se for dado densidade
(em ), a partir da massa da solução comercial obtemos o volume: . - Diluição (quando dilui uma solução-concentrada
para obter em volume ): . - Relação estequiométrica em titulações: usar coeficientes da reação para relacionar mols consumo/produzidos.
- Como calcular massa molar: somar as massas atômicas dos elementos na fórmula (vou indicar os valores que usei:
, , , , , , , , , , ). Esses são os valores típicos da tabela periódica usados aqui.
Passo 3
Dados:
,
. Pureza
.
- Calcular mols necessários:
- Calcular massa molar de KOH:
- Massa de KOH puro necessária:
- Ajuste pela pureza (amostra comercial):
Passo 4
Dados:
,
;
; pureza
;
.
- Mols necessários:
- Massa de HNO
puro:
- Massa da solução comercial necessária (corrigindo pureza):
- Volume da solução comercial (usar densidade):
Passo 5
Dados:
,
;
; pureza
.
- Mols necessários:
- Calcular massa molar de
:
- Massa de ácido puro:
- Massa da solução comercial necessária:
- Volume da solução comercial:
Passo 6
Dados:
,
; sal
; pureza
.
- Mols necessários:
- Calcular massa molar de
:
Substituindo os valores:
- Massa do soluto puro:
- Massa da amostra comercial (corrigida pela pureza):
Passo 7
Dados: solução stock do item d com
. Deseja-se
de
.
- Usar diluição
para achar :
- Concentração da solução diluída em
: usar . Com ,
Passo 8
Dados:
,
. Primeiro pureza
, depois
.
- Mols necessários:
- Massa molar de
:
- Massa necessária supondo
de pureza:
- Massa necessária supondo pureza
:
Passo 9
Dados:
,
, pureza
. Depois diluição para preparar
de
.
- Molaridade
mols necessários:
- Massa molar de
:
- Massa de permanganato puro:
- Massa da amostra comercial (pureza
):
- Volume dessa solução necessária para preparar
de a partir de (diluição):
Passo 10
Dados:
,
, pureza
. Depois diluição para
de
.
- Mols necessários para a primeira solução:
- Massa molar de
:
- Massa do sal puro:
- Massa da amostra comercial (pureza
):
- Volume da solução estoque (
) necessário para preparar de :
Passo 11
Dados: massa de Na
CO
;
; volume HCl gasto
. Reação:
.
- Mols de Na
CO :
- Pela reação, cada mol de Na
CO consome 2 mols de HCl. Portanto:
- Concentração real da solução de HCl:
Passo 12
Dados: massa KHP
;
; volume NaOH gasto
. Reação:
(1:1).
- Mols de KHP:
- Como a reação é 1:1,
. Assim
Passo 13
Dados:
;
;
. Reação 1:1.
- Mols de NaOH (e portanto de KHP consumidos):
- Massa de KHP usada:
Passo 14
Dados:
,
,
. Reação:
.
- Mols de NaOH gastos:
- Pela estequiometria,
mols de NaOH reagem com mol de H SO . Então
- Concentração da solução de H
SO em mol L :
- Concentração em g L
: usar (dado):
Resposta
a)
b)
c)
d)
e)
e
f)
e
g)
e
h)
e
i)
j)
k)
l)
e