17-18-Concentração e diluiçao

17-18-Concentração e diluiçao

- 2009 -

PROGRAMA DE REVISÃO INTENSIVA PARALELA

RUMO AO VESTIBULAR”

Disciplina

Tema

Professor

Natureza

Dia / Mês / Ano

Código Sequencial

Química

Concentrações e diluições

Regina

Rumo ao Vestibular

Aula 16

Concentração comum

C = massa do soluto C = m1 g/l

Volume da solução V

Molaridade

Μ = no de mols da solução M = n1 mol/L

Volume da solução V

Número de mols

n = massa n1 = m1 mol

massa molar M1

Unindo-se as duas últimas fórmulas :

M = m1 mol/L, molar ou M

MM1 . V

Densidade

d = massa da solução d = m g/cm3

volume da solução V

Porcentagem em massa - Título

 = massa do soluto  = m1 . 100 %

massa da solução m

Fórmulas gerais

C = . d

C = . d = M.MM1

C = M . M1

Diluição de misturas

C1V1 = C2V2

M1V1 = M2V2

Mistura de solutos iguais

C1V1 + C2V2 = C3V3

M1V1 + M2V2 = M3V3

Mistura de solutos diferentes sem reação

C1V1 = C3V3 C2V2 = C3V3

M1V1 = M3V3 M2V2 = M3V3

Mistura de solutos diferentes com reação

na = Ma.Va

nb = Mb.Vb

Exercícios conceituais

  1. Uma solução contém 30%, em massa, de soluto. Sabendo que a quantidade de solvente é de 56 g, determine a massa dessa solução.

  1. São dissolvidos 45 g de hidróxido de sódio em água. Calcule a massa de água, sabendo que o soluto corresponde a 15%, em massa, da solução.

  1. Prepara-se uma solução dissolvendo-se 8 g de sacarose em 192 g de água. Qual é o título dessa solução?

  1. Uma solução apresenta massa de 30 g e ocupa um volume de 40 cm3. Qual é a sua densidade em g/L ?

  1. A massa de uma solução é de 86,4g. Calcule o volume, em litros, dessa solução, que apresenta uma densidade de 2,7 g/cm3

  1. São dissolvidos 8 g de sacarose em água suficiente para 500 cm3 de solução. Qual é a concentração comum dessa solução em g/l ?

  1. São dissolvidos 19,6 g de H2SO4 em água suficiente para 800 cm3 de solução. Qual é a molaridade dessa solução ? Dados : H2SO4 = 98 g/mol

  1. Temos 400 ml de uma solução 0,15 M de NaOH. Determine a massa de NaOH nessa solução e a concentração em g/l. Dados : NaOH = 40 g/mol

  1. Calcule o volume de uma solução aquosa de NaOH 0,8 M, sabendo que ela contém 32 g de NaOH. Dados : NaOH = 40 g/mol

  1. Calcule a concentração em g/l de uma solução de 1,5 g/ml de densidade, sabendo que ela contém 25g de sulfato de amônio dissolvidos em 275 g de água.

  1. Qual a concentração molar de uma solução que, num volume de 600 cm3, contém 0,15 mol de moléculas do soluto ?

  1. Uma solução aquosa, de 1,23 g/cm3 de densidade, apresenta 20% em massa de MgSO4 . 7 H2O .Determine a sua molaridade e sua concentração em g/l. Dados : MgSO4.7 H2O = 246 g/mol

  1. Qual a massa contida em 200 ml de uma solução de H2SO4 cuja densidade é de 1395,3 g/l e o título percentual é 50% ?

  1. São dissolvidos 50 g de um sal em 200g de água, originando uma solução cuja densidade é de 1,2 g/cm3. Determine a concentração em mg/l.

  1. Calcular a molaridade de uma solução aquosa de NaOH a 20% em massa, que possua densidade de 1,2 g/cm3. Dados : NaOH = 40 g/mol

  1. Uma solução de ácido sulfúrico possui 15% em massa de H2SO4, e sua densidade é de 1,1 g/cm3. Determinar a concentração em g/l e em mol/l. Dados : H2SO4 = 98 g/mol

  1. Considere 40 mL de uma solução 0,5 M de NaCl. Que volume de água, em mL, que deve ser adicionado para que a sua concentração caia para 0,2 M?

  1. Qual a quantidade de água (em litros) necessária para se diluir 1 litro de uma solução de concentração 3 mol/L para0,5 mol/L ?

  1. Adicionando-se 75 ml de água a 25 ml de uma solução 0,20 M de cloreto de sódio, obtém-se uma solução de que concentração ?

  1. Temos uma solução de ácido clorídrico que apresenta 20% em massa de soluto e densidade de 1,1 g/mL. Que volume dessa solução deve ser diluído para formar 150 mL de uma solução que contenha 8% em massa de soluto e que tenha densidade de 1,05 g/mL?

  1. 100 mL de uma solução de CaCl2 de 0,03 g/mL de concentração são misturados com 200 mL de outra solução de CaCl2, resultando uma solução de 0,04 g/mL de concentração. Calcule a concentração de 200 mL.

  1. 30 cm3 de solução 0,1 M de HNO3 foram adicionados a 20 cm3 de solução 0,2 M do mesmo ácido. Calcule a molaridade da solução resultante.

  1. 500 mL de uma solução 0,4 M de NaCl são misturados com 300 mL de uma solução 0,8 M de KCl. Calcule a concentração molar da solução resultante em relação a cada um dos sais e em relação aos respectivos íons.

  1. Temos 750 mL de uma solução 1,0 M de Na2SO4 e 250 mL de uma solução 1,0 M de NaCl. Calcule as concentrações molares em relação aos sais e em relação aos íons da solução resultante da mistura daquelas soluções.

  1. Misturam-se 100 mL de uma solução 0,15 M de KOH com 150 mL de uma solução 0,1 M de HCl. Calcule a concentração molar em relação ao sal formado na solução resultante.

  1. Misturam-se 200 mL de uma solução 0,9 M de NaOH com 300 mL de uma solução 0,25 M de H2SO4. Calcule as concentrações molares em relação ao sal formado na solução resultante, ao ácido, à base e aos íons presentes na solução final.

  1. Misturam-se 600 mL de uma solução 0,20 M de Ca(OH)2 com 400 mL de uma solução 0,50M de HCl. Calcule as concentrações molares em relação à base, ao ácido, ao sal formado e aos íons presentes na solução final.

  1. 25,0 mL de uma solução de NaOH foram submetidos à titulação com uma solução de H2SO4 de concentração 0,10 M. Terminada a titulação, verificou-se que foram gastos 26,5 mL da solução de H2SO4. Calcular a concentração da solução de NaOH.

  1. 25,0 mL de uma solução de KOH foram recolhidos numa pipeta e transferidos para um erlenmeyer. Esse volume exigiu, na titulação, 28,0 mL de uma solução 0,05 M de H2SO4. Descubra a concentração molar da solução básica.

  1. Quantos cm3 de água temos que adicionar a 0,5 L de solução 0,50M, a fim de torná-la 0,20 M?

    1. 1500

    2. 1250

    3. 1000

    4. 750

    5. 500

  1. O volume de uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) 1,5 M que deve ser misturado a 300 mL de uma solução 2 M da mesma base, a fim de torná-la solução 1,8 M, é :

    1. 200 mL

    2. 20 mL

    3. 2000 mL

    4. 400 mL

    5. 350 mL

  1. 250 mL de solução aquosa de cloreto de sódio (solução 1) são misturados a 250 mL de solução aquosa de cloreto de sódio de densidade 1,40 g/mL e título igual a 20% em massa. A concentração final de cloreto de sódio é 0,8 g/mL. Calcule a massa de cloreto de sódio existente na solução 1.

    1. 330 g

    2. 130 g

    3. 50 g

    4. 100 g

    5. 120 g

  1. Considere os sais a seguir relacionados. Qual deles, ao se dissolver em água, forma soluções em que a concentração, em mol por litro, do ânion é igual à do cátion?

    1. MgCl2

    2. NaNO3

    3. K2SO4

    4. BaF2

    5. Li3PO4

Exercícios avançados

1. (Ufg 2007) Um analista necessita de 100 mL de uma solução aquosa de NaCl 0,9 % (m/v). Como não dispõe do sal puro, resolve misturar duas soluções de NaCl(aq): uma de concentração 1,5 % (m/v) e outra de 0,5 % (m/v). Calcule o volume de cada solução que deverá ser utilizado para o preparo da solução desejada.

2. (Puc-rio 2007) A graduação alcoólica que é indicada nos rótulos das bebidas alcoólicas (mostrada em % Vol ou em graus Gay Lussac - °GL) indica a percentagem de álcool em volume que a mistura contém. Considerando que a vodca comercial tem graduação igual a 37,5 °GL, responda às questões a seguir.

  1. Calcule a concentração em quantidade de matéria (mol L-1) de álcool etílico em uma solução aquosa com 37,5 % em volume do álcool, sabendo que a densidade do álcool etílico é igual a 0,80 g mL-1.

  2. Escreva a fórmula estrutural do álcool etílico e o seu nome, segundo a nomenclatura oficial da IUPAC.

  3. Escreva a fórmula estrutural do isômero funcional do álcool etílico.

  4. Escreva a equação da combustão completa do etanol, balanceada corretamente.

3. (Ueg 2005)

FONTE: FELTRE, Ricardo. "Química orgânica". V.3. São Paulo: Moderna. p. 224

Leia a tira e os textos 1 e 2 apresentados a seguir e responda ao que se pede.

TEXTO 1

As bebidas fermentadas têm teor alcoólico menor que as destiladas: na cerveja, por exemplo, considera-se 4° GL, aproximadamente. Nas bebidas destiladas, o teor alcoólico é mais elevado; o uísque, por exemplo, é de, aproximadamente, 45°GL.

TEXTO 2

Os álcoois também se queimam como normalmente acontece com as substâncias orgânicas, dando CO‚, CO ou C, conforme a quantidade de oxigênio disponível.

a) Considerando os valores dos teores alcoólicos contidos no texto 1, suponha que dois amigos resolvam ir a uma boate. Um deles tomou cerveja e o outro, uísque. Nessa situação, calcule a quantidade em volume de cerveja que o indivíduo que ingeriu essa bebida precisaria tomar para alcançar o percentual de álcool presente em 200 mL de uísque ingerido pelo seu amigo.

Dados: A graduação alcoólica é expressa em °GL e indica a porcentagem em volume na bebida. Exemplo: no uísque, 45°GL significa que 45 % do volume é de álcool.

b) No texto 2, observa-se que, na combustão do etanol, vários produtos podem ser obtidos. Sendo assim, escreva a equação balanceada da reação de combustão completa desse álcool.

4. (Ufg 2005) m um laboratório existem três frascos, como representados a seguir:

Sobre o conteúdo desses frascos, sabe-se que:

Sobre o conteúdo desses frascos, sabe-se que:

- O frasco A contém uma solução que conduz corrente elétrica.

- O frasco B contém uma solução cuja concentração é de 0,55 mol L-1

- O frasco C contém uma solução que apresenta espécies dissociadas.

- Os frascos contêm 50 g de soluto, cada.

- Os frascos podem conter, como soluto, glicose ou cloreto de sódio.

- Os frascos contêm água, como solvente, em uma quantidade suficiente para completar o volume especificado no rótulo.

Quais os solutos e as suas concentrações em cada frasco? Justifique sua resposta.

5. (Ufla 2007) Com relação a soluções salinas, responda os itens a e b.

a) Juntam-se em um recipiente 100 mL de solução aquosa de ácido sulfúrico 0,2 mol L-1 com 100 mL de solução aquosa 0,4 mol L-1 de hidróxido de potássio. Ao completar a reação, tem-se a formação de uma solução salina.

Escreva a equação balanceada que representa a reação entre os dois compostos e calcule a concentração (em mol L-1 ) da solução salina formada.

b) Calcule a concentração em mol L-1 de uma solução salina de sulfato de sódio (Na2SO4) que contenha 10,65 g desse sal em 500 mL de solução.

Dado: Na2SO4 = 142.

6. (Ufrj 2005) A eletrólise de soluções concentradas de cloreto de sódio (salmoura) produz cloro gasoso no eletrodo E1, gás hidrogênio e hidróxido de sódio em solução no eletrodo E2, restando uma solução diluída de NaCl cuja concentração é de 50 g/L, que é removida da célula eletrolítica. O esquema a seguir representa uma célula eletrolítica de membrana.

Calcule o volume de água, em litros, que deve ser removido de 1000 L da solução de NaCl a 50 g/L para que ela atinja a concentração de 250 g/L e possa ser reaproveitada no processo.

Para efeito de cálculo, despreze a variação de densidade das soluções salinas.

7. (Fatec 2006) Quando se dissolve um comprimido efervescente contendo 1g de vitamina C em um copo de água, obtêm-se cerca de 200mL de uma solução aquosa na qual a concentração em mol L-1 de vitamina C é igual a:

(Dado: massa molar da vitamina C = 1,8 × 102 g mol-1)

  1. 2,8 × 10-2.

  2. 5,0 × 10-2.

  3. 1,8 × 10-2.

  4. 2,0 × 10-1

  5. 5,0 × 10-1

8. (Puc-rio 2006) O volume de solução aquosa de ácido sulfúrico 1,0 mol L-1 necessário para neutralizar completamente 0,2 L de uma solução aquosa de hidróxido de potássio de concentração 1,0 mol.L-1 (ver reação a seguir) será:

H2SO4(aq) + 2 KOH(aq) → K2SO4(aq) + H2O(l)

  1. 0,2 L.

  2. 0,4 L.

  3. 100 mL.

  4. 200 dm3.

  5. nenhuma das alternativas anteriores.

9. (Puc-rio 2007) 100 mL de uma solução aquosa 1,0 × 10-1 mol L-1 de HCl são misturados com 150 mL de solução aquosa 2,0 × 10-2 mol L-1 de Pb(NO3)2 que reagem segundo a reação a seguir.

2HCl(aq) + Pb(NO3)2(aq) → PbCl2(s) + 2HNO3(aq)

Assinale a alternativa que indica, com maior aproximação, a quantidade máxima de PbCl2 que pode ser obtida na reação.

  1. 0,06 g

  2. 0,41 g

  3. 0,83 g

  4. 1,6 g

  5. 2,6 g

10. (Puc-rio 2007) Considere a reação de 100 mL de uma solução aquosa 1,0 × 10-1 mol L-1 de H2SO4 com 200 mL de solução aquosa 2,0 × 10-2 mol L-1 de Ca(OH)2, segundo a equação:

H2SO4(aq) + Ca(OH)2(aq) → CaSO4(s) + 2H2O(l)

Assinale a alternativa que indica, com maior aproximação, a quantidade máxima de CaSO4, que pode ser obtida nessa reação.

  1. 0,002 mol

  2. 0,004 mol

  3. 0,006 mol

  4. 0,01 mol

  5. 0,08 mol

11. (Pucmg 2006) Fenol (C6H5OH), conhecido como ácido fênico, é usado como desinfetante e na manufatura de plásticos. Para prepararmos um desinfetante, dissolvemos 0,94 g desse composto em água suficiente para completar 500 mL de solução. Assinale a concentração, mol/L, de fenol nessa solução desinfetante.

  1. 0,1

  2. 0,2

  3. 0,01

  4. 0,02

12. (Pucmg 2006) Na análise química de um suco de laranja, determinou-se uma concentração de ácido ascórbico (C6H8O6) igual a 264 mg/L. Nesse suco, a concentração de ácido ascórbico, em mol/L, é igual a:

  1. 3,0 × 10 -2

  2. 3,0 × 10 -3

  3. 1,5 × 10 -2

  4. 1,5 × 10 -3

13. (Pucmg 2007) A hiperágua apresenta, em sua composição, 42,0 mg/L de bicarbonato de sódio (NaHCO3). A concentração dessa água mineral com relação ao bicarbonato de sódio é, em mol.L-1, igual a:

  1. 5,0 × 10-1

  2. 5,0 × 10-4

  3. 5,0 × 10-3

  4. 5,0 × 10-2

14. (Uel 2007) Algumas pessoas acabam culpando o cozinheiro pelos distúrbios estomacais que sentem. Para eliminar o "mal-estar" é freqüente usar, como antiácido estomacal, o bicarbonato de sódio (NaHCO3). A reação que ocorre com o uso deste antiácido pode ser representada pela equação a seguir:

NaHCO3(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O(aq) + CO2(g)

Considerando que o suco gástrico contenha 100 mL de HCl 0,100 mol L-1, para neutralizar completamente essa quantidade de ácido, a massa necessária, em gramas, de bicarbonato de sódio, será:

  1. 0,100.

  2. 0,300.

  3. 0,840.

  4. 3,00.

  5. 84,0

15. (Uerj 2006) Para estudar os processos de diluição e mistura, foram utilizados, inicialmente, três frascos contendo diferentes líquidos.

A caracterização desses líquidos é apresentada na ilustração seguinte.

A seguir, todo o conteúdo de cada um dos frascos foi transferido para um único recipiente.

Considerando a aditividade de volumes e a ionização total dos ácidos, a mistura final apresentou uma concentração de íons H+, em mol × L-1, igual a:

  1. 0,60

  2. 0,36

  3. 0,24

  4. 0,12

16. (Uerj 2007) Para evitar a proliferação do mosquito causador da dengue, recomenda-se colocar, nos pratos das plantas, uma pequena quantidade de água sanitária de uso doméstico. Esse produto consiste em uma solução aquosa diluída de hipoclorito de sódio, cuja concentração adequada, para essa finalidade, é igual a 0,1 mol/L.

Para o preparo de 500 mL da solução a ser colocada nos pratos, a massa de hipoclorito de sódio necessária é, em gramas, aproximadamente igual a:

  1. 3,7

  2. 4,5

  3. 5,3

  4. 6,1

17. (Ufc 2007) Em um balão volumétrico, foram colocados 6 g de hidróxido de sódio impuro e água destilada até completar um volume de 250 mL. Para a neutralização completa de 50 mL desta solução, foram necessários 60 mL de H2SO4 0,1 mol.L-1. Sabendo que as impurezas existentes são inertes na presença de H2SO4, o percentual de pureza do hidróxido de sódio utilizado é igual a:

  1. 10

  2. 20

  3. 40

  4. 60

  5. 80

18. (Ufrs 2006) O volume, em mililitros, de uma solução de 0,5 mol/L de AgNO3 necessário para preparar 200 mililitros de uma solução 0,1 mol/L desse sal é igual a:

  1. 10.

  2. 20.

  3. 25.

  4. 40.

  5. 50.

19. (Ufrs 2006) Misturando-se 250 mL de solução 0,600 mol/L de KCl com 750 mL de solução 0,200 mol/L de BaCl2, obtém-se uma solução cuja concentração de íon cloreto, em mol/L, é igual a:

  1. 0,300.

  2. 0,400.

  3. 0,450.

  4. 0,600.

  5. 0,800.

20. (Unesp 2007) Com o objetivo de diminuir a incidência de cáries na população, em muitas cidades adiciona-se fluoreto de sódio à água distribuída pelas estações de tratamento, de modo a obter uma concentração de 2,0 × 10-5 mol . L-1. Com base neste valor e dadas as massas molares em g.mol-1: F = 19 e Na = 23, podemos dizer que a massa do sal contida em 500 mL desta solução é:

  1. 4,2 × 10-1 g.

  2. 8,4 × 10-1 g.

  3. 4,2 × 10-4 g.

  4. 6,1 × 10-4 g.

  5. 8,4 × 10-4 g.

21. (Unifesp 2007) A contaminação de águas e solos por metais pesados tem recebido grande atenção dos ambientalistas, devido à toxicidade desses metais ao meio aquático, às plantas, aos animais e à vida humana. Dentre os metais pesados há o chumbo, que é um elemento relativamente abundante na crosta terrestre, tendo uma concentração ao redor de 20 ppm (partes por milhão). Uma amostra de 100 g da crosta terrestre contém um valor médio, em mg de chumbo, igual a:

  1. 20.

  2. 10.

  3. 5.

  4. 2.

  5. 1.

Gabarito dos exercícios conceituais

      1. m=80g e m1=24g

      2. m=300g e m2=255g

      3. τ=4%

      4. d=750 g/L

      5. V=0,032L

      6. C=16 g/L

      7. M=0,25 M

      8. m1=2,4 g

      9. V=1 L

      10. C=125 g/L

      11. M=0,25 M

      12. C=246 g/L e M=1 M

      13. m=138,53 g

      14. C=240000 mg/L

      15. M=6 M

      16. C=165 g/L e M=1,68 M

      17. 60 mL

      18. 5L

      19. 0,05 mol/L

      20. 57,3 mL

      21. 0,045 g/mL

      22. 0,14 M

      23. MNa+ = 0,25 M ; MK+ = 0,30 M ; MCl- = 0,55 M

      24. MSO42- = 0,75 M ; MNa+ = 1,75 M ; MCl- = 0,25 M

MNaCl = 0,25 M ; MNa2SO4 = 0,75 M

      1. Msal = 0,06 M

      2. Mac = 0 M ; Mbase = 0,06 M ; Msal = 0,15 M

MOH- = 0,06 M ; MSO42- = 0,15 M ; MNa+ = 0,36 M

      1. Mac = 0 M ; Mbase = 0,02 M ; Msal = 0,10 M

MCa+ = 0,12 M ; MOH- = 0,04 M ; MCl- = 0,20 M

      1. 0,212 M

      2. 0,112 mol/L

      3. D

        1. A

    1. A

    2. B

Gabarito dos exercícios avançados

1. A: solução 1.

B: solução 2.

CAVA + CBVB = CV

1,5VA + 0,5VB = 90

VA + VB = 100

VA = 100 - VB

Então,

1,5(100 - VB) + 0,5VB = 90

VB = 60 mL

VA = 100 - 60 = 40 mL.

Os volumes deverão ser de 40 mL e de 60 mL.

2. a) 37,5 % v/v (vodca):

37,5 mL x d = m

37,5 x 0,80 = m

m = 30 g de álcool etílico.

100 mL (vodca) ----- 37,5 mL (etanol)

30 g ----- 100 mL

C ----- 1000 mL

C = 300 g/L

C = Molaridade x Massa molar

300 = Molaridade x 46

Molaridade = 6,52 mol L-1.

b) Fórmula estrutural plana do álcool etílico: CH3–CH2–OH.

Nome segundo a IUPAC: etanol.

c) CH3 – O – CH3.

d) CH3CH2OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O.

3. a) 200 mL de uísque ----- 100 %

V (álcool) ----- 45 %

V (álcool) = 90 mL

100 mL de cerveja ----- 4 mL de álcool

V (cerveja) ----- 90 mL de álcool

V (cerveja) = 2250 mL

b) C2H6O + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

4. - Frasco A - NaCl (0,85 mol L-1).

- Frasco B - Glicose (0,55 mol L-1).

- Frasco C - NaCl (3,42 mol L-1).

5. a) H2SO4:

V = 100 mL; 0,2 mol L-1

0,2 mol ----- 1000 mL

n(H2SO4) ----- 100 mL

n(H2SO4) = 0,02 mol.

KOH:

V = 100 mL; 0,4 mol L-1

0,4 mol ----- 1000 mL

n(KOH) ----- 100 mL

n(KOH) = 0,04 mol.

H2SO4 + 2 KOH → K2SO4 + 2 H2O

1 mol 2 mols 1 mol

0,02 mol 0,04 mol 0,02 mol

n(K2SO4) = 0,02 mol

V(solução de K2SO4) = 200 mL = 0,2 L

Concentração molar = 0,02 / 0,2 = 0,1 mol L-1.

b) Na2SO4 = 142.

m(K2SO4) = 10,65 g

M(K2SO4) = 142 g/mol

n(K2SO4) = 10,65 / 142 = 0,075 mol.

Concentração molar = 0,075 / 0,5 = 0,15 mol L-1.

6. 800 L

7. A

8. C

9. C

10. B

11. D

12. D

13. B

14. C

15. C

16. A

17. C

18. D

19. C

20. C

21. D

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