Exercícios quimica analitica quantitativa

Exercícios quimica analitica quantitativa

(Parte 5 de 5)

Exemplo 4: Determinação do volume de precipitante requerido para a precipitação de determinado elemento.

Calcule o volume (mL) de NH3 (densidade 0,99g/mL, pureza 2,3%) que é requerido

para precipitação o ferro como Fe(OH)3 em 0,70g de amostra que contém 25% de

Fe2O3.

Dados do problema.

m amostra = 0,70g

% Fe2O3 amostra = 25%

d NH3 = 0,99g/mL

PNH3 = 2,3%

Reação:

 

           Passo 2: Cálculo da massa Fe(OH)3

 

          Passo 3: Cálculo da massa de NH3.

 

          Passo 4: Cálculo do volume de NH3:

1 mL  dxP  g

               100

volume de NH3 mLmassa de NH3

1 mL  0,99x2,3

                   100

volume de NH3 mL 0,112

volume de NH3 mL = 0,112x100

                                             0,99x2,3

 

          volume de NH3 mL = 4,92 mL

2 - O conteúdo de alumínio em uma liga é determinado gravimetricamente pela precipitação com 8-hidroxiquinolina para dar Al(C9H6ON)3. Se uma amostra de 1,021g fornece 0,1862g de precipitado, qual a percentagem de alumínio na liga? R=1,08%3 - Uma amostra de KBr impuro pesando 523,1mg é tratada com um excesso de AgNO3 e obtêm-se 814,5mg de AgBr. Qual a pureza do KBr? R=98,68%4 - O cloreto em 0,12g de amostra 95% pura de MgCl2 foi precipitado como AgCl. Calcule o volume de uma solução de AgNO3 0,100M requerida para precipitar o cloreto e dar um excesso de 10%. R=26,35mL 5 - O conteúdo de cloreto em uma amostra foi analisado pela precipitação e pesagem do cloreto de prata. Qual a massa da amostra que deve ser pesada para que a massa do precipitado seja igual a percentagem de cloreto na amostra? R=24,73g6 - Uma mistura contendo somente AgCl e AgBr pesa 2,000g. Ela é quantitativamente reduzida para prata metálica que pesa 1,300g. Calcule a massa de AgCl e AgBr na mistura original. R=1,134g p/ AgBr e 0,866g p/ AgCl. 7 - 0,3516g de amostra de um detergente fosfatado comercial foi calcinado para destruir a matéria orgânica. O resíduo foi tratado com HCl a quente, o P foi convertido para H3PO4. O fosfato foi precipitado como MgNH4PO4.6H2O pela adição de Mg+2 seguido da adição de NH3. Depois de filtrado e lavado, o precipitado foi convertido para Mg2P2O7(P.M.=222,57) pela calcinação a 1000oC. Este resíduo pesou 0,2161g. Calcule a percentagem de P(P.M.=30,974) na amostra. R=17,11%.8 - 0,2795g de amostra de uma mistura orgânica contendo C6H6Cl6 (P.M.=290,83) e C14H9Cl5 (P.M.= 354,49) foi calcinada em um tubo de quatzo com fluxo de oxigênio. Os produtos (CO2, H2O e HCl) foram coletados através de uma solução de NaHCO3. Depois da acidificação o cloreto da solução na forma de AgCl (P.M.=143,32) pesou 0,7161g. Calcule a percentagem de cada composto halogênico na amostra. R= %C6H6Cl6 = 57,80%  e  %C14H9Cl5=42,20% 9 - Para determinar o conteúdo de enxofre (S) no ferro fundido, pesou-se 5,904g de amostra e tratou-se da seguinte maneira. Dissolveu-se em HCl e o H2S desprendido do sulfeto de ferro destilou-se e absorveu-se em uma solução de sal de cádmio, a CdS formado foi tratado com solução de CuSO4 em excesso e o precipitado de CuS obtido foi calcinado, obtendo-se 0,0732g de CuO. Calcular a percentagem de enxofre no ferro fundido. R=0,50% de S. 10 - Para analisar a antimonita (Sb2S3) pesou-se uma porção de 0,1872g. Depois do tratamento adequado todo o enxofre foi transformado em SO42-, que determinou-se como BaSO4, cujo peso foi de 0,3243g. Calcular a percentagem de Sb2S3 na amostra de antimonita analisada. R=84,04% de Sb2S3

2 - Em uma solução que contém íons cloreto, por exemplo em uma solução de cloreto de potássio, o cloreto foi precipitado na forma de cloreto de prata, cuja massa depois de seca foi de 0,1562 g. Escreva a reação de precipitação do cloreto de prata, calcule a massa de cloreto  e a %o (partes por mil) em 100 mL de solução. 3 - Em uma solução de sulfato de ferro (III) o ferro foi precipitado com amônia na forma de hidróxido de ferro (III) e calcinado. A massa do precipitado calcinado (óxido de ferro (III)) foi de 0,3288g. Escreva as equações do processo e calcule: a) a massa de sulfato de Fe(III) na solução b) a massa de Fe(III) na solução. 4 - Para analisar uma solução de sulfato de alumínio tomou-se uma alíquota de 50 mL desta solução e se precipitou o sulfato na forma de sulfato de bário. A massa deste último foi de 0,2640g. Calcular : a) a massa de sulfato b) a massa de sulfato de alumínio com 18 moléculas de água, ambas em um litro de solução. 5 - Um  precipitado que contém SiO2, Al2O3 e Fe2O3, foi tratado com uma mistura de ácidos fluorídrico e sulfúrico para eliminar o SiO2. Após a digestão o precipitado teve sua massa diminuída em 0,2607g. Calcule o conteúdo de silício no precipitado inicial. 6 - A partir de uma porção pesada de aço especial com 1,086g de massa e após sua solubilização e tratamento correspondente com dimetilglioxima (reagente de CHUGAEV) o níquel foi precipitado na forma de níquel-dimetilglioxima (NiC8H14O4N4). O precipitado depois de seco pesou 0,2136g. Calcule a % de níquel no aço analisado. 7 - Ao analisar uma porção pesada de apatita de 0,1112g obteve-se 0,9926g de precipitado [(NH4)3PO4.12MoO3]. Calcule a % de fósforo e de P2O5 nesta amostra. 8 - Que massa de  nitrato de prata é necessária  para converter 2,3300g de carbonato de sódio em carbonato de prata? Que massa de carbonato de prata é formada? 9 - A elevadas temperaturas o NaHCO3 é convertido  quantitativamente a carbonato de sódio segundo a reação: 2NaHCO3(s)  Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g), se 0,3592g de uma amostra que contenha NaHCO3 e impurezas não voláteis é calcinada produzindo um resíduo de massa igual a 0,2362g, qual a percentagem de pureza da amostra? 10 - 0,8378g de amostra de oxalato de cálcio é aquecido a 1000oC segundo a reação CaC2O4(s)  CaO(s) + CO(g) + CO2(g), calcule: a) O no de moles de óxido de cálcio remanescente depois da calcinação b) O no de milimoles de monóxido de carbono envolvido c) A massa de dióxido de carbono produzido 11 - Que massa de cloreto de bário dihidratado é necessário para reagir com 0,1503g de: a) nitrato de prata (produzindo cloreto de prata)? b) sulfato de magnésio (produzindo sulfato de bário)? c) ácido   fosfórico (produzindo fosfato de bário)? 12 - Calcule a massa de cloreto de prata produzido quando um fluxo de cloro (gás) é passado através de 0,3640g de iodeto de prata, reação: 2AgI(s) + Cl2(g)  2AgCl(s) + I2(g) 13 - O alumínio em 1200g de amostra impura de sulfato de amônio e alumínio foi precipitado com amônia aquosa na forma de Al2O3.xH2O. O precipitado foi filtrado e aquecido a 10000C para dar Al2O3 que pesou 0,1798g. Expresse o resultado em termos de % NH4Al(SO4)2. 14 - O mercúrio em 0,7152g de amostra foi precipitado com um excesso de ácido paraperiódico (H5IO6): 5Hg+2+2H5IO6  Hg5(IO6)2(s) + 10H+ . O precipitado foi filtrado, lavado para eliminar o agente precipitante livre e calcinado até massa constante de 0,3408g. Calcule a % de  cloreto de mercúrio (I) na amostra. 15 - Uma série de amostras de sulfato foram analisadas pela precipitação como sulfato de bário. Se o conteúdo de sulfato nessas amostras é de 20 a 55%, qual a mínima massa de amostra que deve ser pesada para produzir um precipitado com massa não inferior a 0,3000g? Qual o máximo de massa de precipitado quando esta massa de amostra for considerada e quando o máximo de sulfato for obtido?

CÁLCULOS SOBRE CONCEITOS BÁSICOS E TITRIMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO

   

Exercícios propostos com respostas

1 - Uma mistura de HCl e H3PO4 é titulada com NaOH 0,1 M. O primeiro ponto final (vermelho de metila) ocorre em 35,00 mL e o segundo ponto final (azul de bromotimol) ocorre em 50 mL (15,00 mL depois do primeiro ponto final). Calcule o número de moles do HCl e H3PO4 presente na solução. R = HCl = 2,0 mmol  e H3PO4 = 1,5 mmol 2 - Qual o volume de H2SO4  0,155 M que é necessário para titular 0,293g de LiOH 90% puro? R = 35.52 mL 3 - Qual deve ser a massa de HCl em miligrama contida em uma solução, se para sua neutralização se utiliza de 22,00 mL de solução de Na2CO3 0,1140M. R = 183,084 mg 4 - Uma solução de H2SO4 foi preparada da seguinte maneira: mediu-se 5,7mL do ácido concentrado (d=1,831Kg/L e pureza = 94%) e diluiu-se para 1000 mL com água. Uma alíquota desta solução foi titulada com NaOH 0,1M e gastou-se na titulação 20 mL da base. Qual o volume da alíquota usada e a concentração do ácido? R = V = 40 mL; Concentração = 0,1 M 5 - Qual a normalidade de uma solução de HCl se para a titulação de 0,1946g de Na2CO3 quimicamente puro se utilizam 20,45 mL desta solução? R=0,18N 6 - Calcule o pH de 0; 5; 10; 20; 30 e 40 mL do titrante na titulação de 10mL de NH3 0,2 N com HCl 0,1 N? R =0mL-11,28; 5mL-9,74; 10mL-9,26; 20mL-5,22; 30mL-1,6; 40mL-1,4 7 - Calcular o pH de uma solução obtida durante a titulação, se a 20 mL de solução de HCl 0,2 N se adicionou as seguintes quantidades de solução de NaOH 0,2 N: a) 17 mL   R=  1,79 b) 20 mL   R=  7,00 c) 21 mL  R=11,69 8 - Qual a concentração real de uma solução de HCl 0,1 N que foi padronizada da seguinte maneira: uma alíquota de 20 mL do ácido foi adicionada em um erlenmeyer e algumas gotas de indicador vermelho de clorofenol foi acrescentado. Uma solução de Na2CO3 0,200N foi preparada e usada para titulação com o HCl, obtendo-se os seguintes volumes em três determinações: 20,6; 20,9 e 20,3mL no ponto de equivalência. R=0,103 N 9 - Que porção de mineral, com um conteúdo de 70% de Fe2O3, se deve pesar para a análise, afim de depois de seu tratamento correspondente, para a titulação do Fe(II) se utilize de 20 a 30 mL de solução de KMnO4 0,1N? R = de 228,14 a 342,21 mg

LISTA DE EXERCÍCIOS SOBRE TITRIMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO – SEM RESPOSTA – 70 LISTA

 

10 – Uma solução de NaOH 0,1 M foi padronizada pela titulação com solução padrão de ácido sulfâmico (NH2SO3H). Qual a massa em mg do ácido sulfâmico que deve ser adicionada para que se gaste um volume de 40 mL de NaOH?

20 – Calcule o pH e construa a curva de neutralização da titulação de 25 mL de ácido benzóico (C6H5COOH) com 0; 20; 40; 45; 49,9; 50; 50,1; 55; 60 e 70 mL de NaOH 0,1 M.

30 – Calcule o pH e construa a curva de neutralização da titulação de 10 mL de tris(hidroximetil)aminometano 0,2N com 0; 5; 10; 15; 19,9; 20; 20,1; 21; 30 e 40 mL de HCl 0,1 N. Cite o nome de 3 indicadores que poderiam ser usados nesta titulação.

40 – Compare os gráficos das questões 2 e 3 e cite as principais diferenças entre os mesmos.

50 – Qual é o pH de uma solução contendo 0,400 M em ácido fórmico e 1,00 M em formiato de sódio?

60 – Uma solução de HCl foi preparado da seguinte maneira: tomou-se 8,59 mL do ácido concentrado (d=1,18 g/mL; P=36%) e diluiu-se para um litro com água destilada. Desta solução retirou-se uma alíquota de 20 mL que foi colocada em um erlenmeyer e padronizada com carbonato de sódio 0,20 N e algumas gotas de diclorofenosulfonftaleína como indicador gastando-se 20,8; 20,4 e 20,7 mL do carbonato no ponto de viragem. Qual a concentração corrigida de HCl em normalidade?

70 – O ácido sulfúrico 0,237 M foi titulado com 0,187 g de hidróxido de alumínio 85% puro. Qual o volume em mL gasto na titulação?

80 – 50,0 mL de uma solução 0,1 M de um ácido fraco HB cujo Ka = 1.10-5, é titulado com NaOH 0,1 M. Calcule o pH:

  1. a)      antes de iniciar a titulação

  2. b)      depois da adição de 20 mL do titrante

  3. c)      no ponto de equivalência

  4. d)      após a adição de 60 mL do titrante

90 – Calcule o pH de uma solução preparada pela mistura de 2 mL de uma solução de uma ácido forte a pH = 3 e 3 Ml de uma base forte a pH = 10.

100 – Quantos mL de solução de HCl 0,10 N se utilizam para neutralizar a amônia preparada a partir de 0,5000 g de uma substância que contém 4% de nitrogênio, de modo que para a titulação do excesso de HCl se utilizam 5 mL de uma solução de NaOH 0,11 N?

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