Nível II

Um ácido diprótico desconhecido é composto de carbono, hidrogênio e oxigênio. Quando uma amostra de $\pu{10 g}$ do ácido é queimada, são formados $\pu{2 g}$ de água e $\pu{9,79 g}$ de dióxido de carbono.

Em outro experimento, uma amostra de $\pu{0,09 g}$ do ácido foi dissolvida em $\pu{30 mL}$ de água e titulada com $\pu{50 mL}$ de uma solução $\pu{0,04 mol.L-1}$ de $\ce{NaOH}$.

1. Determine a fórmula empírica do ácido.

2. Determine a massa molar do ácido.

3. Determine a fórmula molecular do ácido.

O ácido cítrico é composto de carbono, hidrogênio e oxigênio e tem massa molar $\pu{192 g.mol-1}$. Quando uma amostra de $\pu{3,84 g}$ do ácido é queimada, são formados $\pu{1,44 g}$ de água e $\pu{5,28 g}$ de dióxido de carbono.

Em outro experimento, uma amostra de $\pu{0,25 g}$ de ácido cítrico foi dissolvida em $\pu{25 mL}$ de água e titulada com $\pu{39 mL}$ de uma solução $\pu{0,1 mol.L-1}$ de $\ce{KOH}$.

1. Determine a fórmula molecular do ácido cítrico.

2. Determine o número de hidrogênios ionizáveis na molécula de ácido cítrico.

Uma substância desconhecida é composta de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. Quando uma amostra de $\pu{1,77 g}$ dessa substância é queimada, são formados $\pu{1,35 g}$ de água e $\pu{2,64 g}$ de dióxido de carbono.

Em outro experimento, todo nitrogênio de uma amostra de $\pu{0,885 g}$ da substância foi convertido em amônia e dissolvido em $\pu{50 mL}$ de água. Foram necessários $\pu{15 mL}$ de uma solução $\pu{0,5 mol.L-1}$ de $\ce{H2SO4}$ para titular a solução de amônia.

Determine a fórmula empírica da substância

Uma substância desconhecida é composta de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. Quando uma amostra de $\pu{1,57 g}$ dessa substância é queimada, são formados $\pu{0,31 g}$ de água e $\pu{2,13 g}$ de dióxido de carbono.

Em outro experimento, todo nitrogênio de uma amostra de $\pu{1,03 g}$ da substância foi convertido em amônia e dissolvido em $\pu{50 mL}$ de água. Foram necessários $\pu{27 mL}$ de uma solução $\pu{0,5 mol.L-1}$ de $\ce{HCl}$ para titular a solução de amônia.

Determine a fórmula empírica da substância

Um frasco contendo $\pu{1 L}$ de uma solução de $\ce{NaOH}$ $\pu{0,15 mol.L-1}$ não foi protegido do ar após a padronização e absorveu $\pu{528 mg}$ de $\ce{CO2}$. Uma alíquota de $\pu{100 mL}$ dessa solução foi titulada com uma solução $\pu{1 mol.L-1}$ de $\ce{HCl}$.

1. Apresente a reação de absorção do $\ce{CO2}$ pela solução.

2. Determine o volume da solução de $\ce{HCl}$ utilizado.

Um frasco contendo $\pu{500 mL}$ de uma solução de $\ce{NaOH}$ $\pu{0,1 mol.L-1}$ não foi protegido do ar após a padronização e absorveu $\pu{616 mg}$ de $\ce{CO2}$. Foram necessários $\pu{50 mL}$ dessa solução para titular $\pu{100 mL}$ de uma solução de ácido acético.

1. Determine a concentração da solução de ácido acético

2. Determine o erro relativo na determinação da concentração se a absorção de $\ce{CO2}$ não for considerada.

Uma amostra de $\pu{700 mg}$ de farinha de trigo foi analisada pelo método Kjeldahl. Neste método, a amostra é decomposta em meio de ácido sulfúrico concentrado a quente para converter o nitrogênio das proteínas em íons amônio. A amônia formada pela adição de uma base concentrada após a digestão com $\pu{H2SO4}$ foi destilada em $\pu{25 mL}$ de uma solução $\pu{0,05 mol.dm-3}$ de $\ce{HCl}$. O excesso de $\ce{HCl}$ foi retrotitulado com $\ce{5 mL}$ de uma solução $\ce{0,05 mol.L-1}$ de $\ce{NaOH}$. O nitrogênio representa $20\%$ da massa das proteínas do trigo.

1. Apresente a reação que ocorre entre a amônia e o ácido clorídrico.

2. Determine fração de proteína na farinha.

O Index Merck indica que $\pu{10 mg}$ de guanidina, $\ce{CH5N3}$, pode ser administrada para cada quilograma de peso corporal no tratamento da miastenia grave. O nitrogênio em uma amostra de quatro tabletes, que pesou um total de $\pu{7,5 g}$, foi convertido em amônia, seguida por destilação em $\pu{100 mL}$ de uma solução $\pu{0,175 mol L-1}$ em $\ce{HCl}$. O excesso de ácido foi retrotitulado com $\pu{12 mL}$ de uma solução $\pu{0,1 mol.L-1}$ em hidróxido de sódio.

Determine o número de tabletes que representam uma dose apropriada para um paciente de $\pu{70 kg}$.

O ingrediente ativo na Antabuse, uma droga usada no tratamento de alcoolismo crônico, é o dissulfeto de tetraetiltiuram, $\ce{C10H20N2S4}$. O enxofre em $\pu{600 mg}$ de uma amostra para preparação de Antabuse foi oxidado a $\ce{SO2}$, o qual foi absorvido em $\ce{H2O2}$ para gerar $\ce{H2SO4}$. O ácido foi titulado com $\pu{20 mL}$ de hidróxido de sódio $\pu{0,04 mol L-1}$.

Determine a fração mássica do princípio ativo na preparação.

Foi borbulhado ar em CNTP a $\pu{30 L.min-1}$ por uma solução com $\pu{75 mL}$ de uma solução a $1\%$ de peróxido de hidrogênio. O $\ce{H2O2}$ converte o $\ce{SO2}$ do ar em ácido sulfúrico. Após dez minutos o $\ce{H2SO4}$ foi titulado com $\ce{10 mL}$ de uma solução $\pu{0,002 mol.L-1}$ em hidróxido de sódio

Determine a concentração de $\ce{SO2}$ no ar em partes por milhão.

O teor de formaldeído, $\ce{HCHO}$, em um pesticida foi determinado pela pesagem de $\pu{0,3 g}$ de uma amostra líquida em um frasco contendo $\pu{50 mL}$ de $\ce{NaOH}$ $\pu{0,1 mol.L-1}$ e $\pu{50 mL}$ de $\ce{H2O2}$ a $3\%$. Por aquecimento, ocorre a reação: $$\ce{ HCHO(aq) + H2O2(aq) + OH^-(aq) -> HCOO^-(aq) + 2 H2O(l) }$$ Após esfriar, o excesso de base foi titulado com $\pu{24 mL}$ de $\ce{H2SO4}$ $\pu{0,05 mol.L-1}$.

Determine a fração mássica de formaldeído na amostra.

Uma amostra de $\pu{200 mg}$ de dimetilftalato, $\ce{C10H10O4}$, é colocada em refluxo com $\pu{50 mL}$ de $\ce{NaOH}$ $\pu{0,1 mol.L-1}$ para hidrolisar os grupos éster: $$\ce{ C10H10O4(aq) + 2 OH^-(aq) -> C8H4O4^{2-}(aq) + 2 CH3OH(aq) }$$ Após o final da reação, o excesso de base foi retrotitulado com $\pu{32 mL}$ de $\ce{HCl}$ $\pu{0,1 mol.L-1}$.

Determine a pureza da amostra de dimetilftalato.

Uma mistura sólida é composta de carbonato de sódio e bicarbonato de sódio. Uma amostra de $\pu{20 g}$ foi diluída a $\ce{200 mL}$ em um balão volumétrico. Uma alíquota de $\pu{20 mL}$ da solução foi titulada com $\pu{60 mL}$ de uma solução aquosa $\pu{0,5 mol.L-1}$ de ácido clorídrico.

Determine a fração mássica de carbonato de sódio na amostra.

Uma amostra de $\pu{1,2 g}$ de uma mistura contendo $\ce{(NH4)2SO4}$, $\ce{NH4NO3}$ e substâncias inertes foi diluída a $\ce{200 mL}$ em um balão volumétrico. Um alíquota de $\pu{50 mL}$ foi alcalinizada com base forte e a amônia liberada foi destilada e coletada em $\pu{30 mL}$ de $\ce{HCl}$ $\pu{0,1 mol.L-1}$. O excesso de ácido foi retrotitulado com $\pu{10 mL}$ de $\ce{NaOH}$ $\pu{0,1 mol.L-1}$.

Em outro experimento, uma alíquota de $\pu{25 mL}$ foi tratada com liga de Dervada, reduzindo os íons $\ce{NO3^-}$ a $\ce{NH4^+}$, e alcalinizada com base forte. A amônia liberada foi destilada e coletada em $\pu{30 mL}$ da mesma solução de $\ce{HCl}$, sendo o excesso de ácido retrotilulado com $\pu{15 mL}$ da base.

1. Determine a fração mássica de $\ce{(NH4)2SO4}$ na mistura.

2. Determine a fração mássica de $\ce{NH3NO3}$ na mistura.

A mistura de $\pu{50 mL}$ uma solução $\pu{0,1 mol.L-1}$ de $\ce{HCl}$ com $\pu{50 mL}$ de uma solução de $\ce{NaOH}$ de mesma concentração em um calorímetro adiabático aumenta a temperatura da solução em $\pu{0,685 \degree C}$. Em outro experimento, $\pu{10 mL}$ de uma solução $\pu{3 mol.L-1}$ de $\ce{HNO3}$ são adicionados em $\pu{1 L}$ de $\ce{KOH}$ $\pu{0,1 mol.L-1}$ em $\pu{25 \degree C}$.

Determine a temperatura ao final do segundo experimento.

Uma amostra de $\pu{50 g}$ de uma solução $4\%$ em hidróxido de sódio é misturada com $\pu{50 g}$ de uma solução $1,82\%$ em ácido clorídrico em um calorímetro adiabático a $\pu{20 \degree C}$. A temperatura da solução aumenta para $\pu{23,4 \degree C}$. Em seguida, $\pu{70 g}$ de uma solução $3,5\%$ em ácido sulfúrico são adicionados à solução.

Determine a temperatura final da solução.

Uma alíquota de uma solução $\pu{0,1 mol.L-1}$ de ácido clorídrico foi titulada com uma solução $\pu{1 mol.L-1}$ de hidróxido de sódio, $\ce{NaOH}$. A condutividade da solução foi monitorada ao longo da reação.

1. Apresente a equação iônica para a reação de titulação.

2. Determine o volume de hidróxido de sódio necessário para atingir o ponto de equivalência.

3. Identifique os íons responsáveis pela condutividade da solução ao longo da titulação.

4. Explique porque a condutividade da solução é maior após a adição de $\ce{5 mL}$ de base do que após a adição de $\pu{15 mL}$ de base.

Uma alíquota de $\pu{100 mL}$ de uma solução de ácido sulfúrico foi titulada com uma solução $\pu{1 mol.L-1}$ de hidróxido de potássio, $\ce{KOH}$. A condutividade da solução foi monitorada ao longo da reação.

1. Apresente a equação iônica para a reação de titulação.

2. Determine a concentração da solução de ácido sulfúrico.