Equíbrio ácido-base PARTE 3 resolução

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1. Explique: 
PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base 
a) qual é a faixa de pH de utilização para uma solução tampão que utilizar 
HCN e NaCN como par ácido-sal? 
b) como se seleciona um tampão apropriado para um dado pH. 
c) o que é um indicador? Qual o princípio do seu funcionamento? 
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d) se desejar-se preparar uma solução de pH = 6,24 com o maior poder 
tamponante possível. Qual das seguintes soluções será a mais 
adequada para este fim: i) NH4OH e NH4Cl 0,2 mol/L; ii) ácido acético e 
acetato de sódio 0,1 mol/L; iii) H2S e NaHS 0,02 mol/L; iv) H2S e KHS 
0,08 mol/L? 
e) como proceder para preparar uma solução tampão de pH = 10 tendo 
em estoque no laboratório apenas NaHCO3, além de alguns reagentes 
mais comuns. 
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2. Preparou-se uma solução 0,25 mol/L de carbonato de sódio (Na2CO3) 
em água. 
a) qual o pH da solução? Ignore uma eventual segunda hidrólise do 
ânion. 
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b) qual ou quais dos respectivos carbonatos podem ser precipitados pela 
adição de 5 x 10-6 mol dos cátions correspondentes a 1 L dessa solução: 
Ba2+, Cd2+ e Mg2+? 
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c) se o pH for ajustado para 5, qual ou quais dos carbonatos anteriores 
devem precipitar? 
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d) voltando à solução de partida, descreva duas maneiras de se preparar 
soluções tampão a partir dela e de quaisquer outros reagentes à sua 
escolha. 
e*) sabendo a expressão de α2 para um ácido diprótico, proponha uma 
expressão para α4 para um ácido tetraprótico como por exemplo o EDTA. 
3. Sabendo as constantes de dissociação dos ácidos oxálico (H2C2O4), 
fosfórico (H3PO4) e fórmico (HCOOH), determine: 
a) qual o melhor par conjugado para se obter um tampão de pH = 2,88? 
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b) como se preparam 50 mL deste tampão, dispondo-se de soluções 0,10 
mol/L de cada membro do par conjugado? 
4. Qual o pH resultante das seguintes soluções aquosas (apresente os 
equilíbrios envolvidos e indique os cálculos realizados): 
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a) HOCl 0,5 mol/L + NaOCl 0,2 mol/L 
b) KHCO3 + K2CO3 (1 mol/L cada) 
c) NaH2Cit 0,5 mol/L + Na2HCit 0,2 mol/L (onde H2Cit- e HCit2- são 
ânions derivados do ácido cítrico) 
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d) biftalato de potásio + ftalato de potássio 
e) ácido cítrico 0,12 mol/L + seu sal monossódico 0,21 mol/L 
5. A seguir são apresentadas duas afirmações. Classifique-as como 
verdadeiras ou falsas. No caso de afirmações falsas, reescreva-as, 
corrigindo o que for necessário. 
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a) para se preparar um tampão bissulfeto/sulfeto não é necessário que 
se tenha no laboratório ambos os sais. 
b) um ácido fraco e seu sal sempre constituirão uma solução tampão de 
pH ácido. 
6. O hidróxido de zinco (Zn(OH)2) é um composto pouco solúvel. A 
adição de NaOH a uma solução de Zn2+ leva a formação de um 
precipitado, mas a adição de excesso de NaOH redissolve o 
precipitado, levando à formação de Zn(OH)42-. Este íon complexo tem 
uma constante de formação tão elevada (2,8 x 1015), que qualquer pH 
ligeiramente superior a 7 leva à dissolução do precipitado. Explique a 
melhor maneira de preparar uma solução de pH = 7, na qual 
virtualmente todo o Zn2+ vá precipitar na forma de hidróxido, utilizando 
os dados constantes no formulário (HCN, HF, H2S, H2SO3, H2CO3, 
uréia) e explicitando qual deve ser a relação entre as concentrações 
das espécies presentes. 
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7. Deseja-se tamponar um determinado meio no pH = 6,5 
a) consultando a tabela de constantes de ionização (H3AsO4, H2CO3, 
ácido maleico, H2S), sugira um par tamponante para este meio, 
justificando sua resposta. 
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b) calcule a massa do sal sódico que deve ser adicionada a 200 mL de 
solução de ácido 0,500 mol/L para produzir o tampão sugerido em a. 
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c) quais são o pH e a variação de pH resultante da adição de 80 mg de 
NaOH à solução tampão inicial? Compare com a variação de pH 
resultante da adição do NaOH em 1 L de água pura. 
8. Deseja-se tamponar um determinado meio no pH = 6,4 
a) consultando a tabela de constantes de ionização, sugira um par 
tamponante para este meio a partir do H3PO3 e seus sais, justificando sua 
resposta. 
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b) calcule a massa do sal sódico que deve ser adicionada a 1000 mL de 
solução de ácido 0,500 mol/L para produzir o tampão sugerido em a). 
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c) quais são o pH e a variação de pH resultante da adição de 80 mg de 
NaOH à solução tampão inicial? Compare com a variação de pH 
resultante da adição do NaOH em 1000 mL de água pura. 
9. Foram preparados 100 mL de solução tampão hidrogenocitrato de 
sódio (Na2HCit, genericamente) 0,20 mol/L e citrato de sódio (Na3Cit, 
genericamente) 0,15 mol/L. 
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a) qual é o pH dessa solução tampão? 
b) quais são o pH e a variação de pH resultante da adição de 10 mL de 
HCl 0,1 mol/L à solução tampão inicial? Compare com a variação de pH 
resultante da adição do HCl em 100mL de água pura. 
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c) quais são o pH e a variação de pH resultante da adição de 10 mL de 
KOH 0,1 mol/L à solução tampão inicial? Compare com a variação de 
pH resultante da adição do KOH em 100 mL de água pura. 
10. Deseja-se preparar uma solução tampão de pH = 7, a partir de ácido 
hipocloroso (HClO) e seu sal sódico. 
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a) qual a massa de sal que deve ser misturada a 400 mL de ácido 1 mol/L 
para produzir este tampão? 
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b) qual a variação de pH decorrente da adição de 100 mL de solução 0,5 
mol/L de HCl a 400 mL do tampão? Compare com a variação de pH 
resultante da adição do HCl em 400 mL de água pura. 
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c) qual a variação de pH decorrente da adição de 100 mL de solução 0,2 
mol/L de NaOH a 400 mL do tampão? Compare com a variação de pH 
resultante da adição do NaOH em 400 mL de água pura. 
11. Precisa-se tamponar um meio reacional a um pH = 4,75. 
a) dentre os seguintes pares (ácido ou base + seu(s) sal(is)), escolha o 
mais adequado para preparar tal tampão: ácido arsênico, piridina, ácido 
cianídrico, ácido fosfórico, amônia, ácido fluorídrico e ácido fórmico. 
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b) qual a relação entre as espécies que compõem este tampão, para se 
obter o pH desejado? 
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c) se for necessário que esse tampão resista à adição de 10 mL de 
solução de HNO3 0,10 mol/L sem que o pH caia a menos de 4,70, qual 
deve ser a concentração mínima de cada espécie? 
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d) se for necessário que esse tampão resista à adição de 10 mL de 
solução de KOH 0,10 mol/L sem que o pH se eleve a mais de 4,80, qual 
deve ser a concentração mínima de cada espécie? 
12. Uma reação deve ocorrer em um meio tamponado de pH 5,50. Para 
obter a solução tampão desejada, você tem a sua disposição as 
seguintes soluções: ácido succínico 1,0 mol/L, HCl 3,0 mol/L e NaOH 3,0 
mol/L. 
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a) quais soluções você utilizaria? 
b) qual a relação entre as concentrações das espécies que compõem 
esse tampão para que seja obtido o pH desejado? 
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c) que volume de solução de HCl ou NaOH (a que você escolheu no item a) 
deve ser adicionado
a 1,0 L de ácido succínico para obter o pH 5,50? 
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d) calcule o valor do pH final da solução tampão se a ela forem 
adicionados 10 milimols de KOH sólido. 
13. Precisa-se tamponar um meio reacional a um pH = 4,20. 
a) dentre os seguintes pares (ácido + seu sal ou base + seu sal), escolha o 
mais adequado para preparar tal tampão: ácido bórico, hidroxilamina, ácido 
benzóico, ácido fosfórico, amônia e ácido fluorídrico. 
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b) qual a relação entre as concentrações das espécies que compõem 
esse tampão, para se obter o pH desejado? 
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c) se for necessário que 1 litro desse tampão resista à adição de 10 
milimols de HNO3 sem que o pH caia a menos de 4,10, qual deve ser a 
concentração mínima de cada espécie? 
14. Precisa-se tamponar um meio reacional a um pH = 4,00. 
a) consultando a tabela de Constantes de Ionização de Ácidos e Bases 
Fracos, selecione o par conjugado (ácido fraco + seu sal ou base fraca + 
seu sal) mais adequado para preparar o melhor tampão com este pH, 
dentre as seguintes espécies: ácido acético, ácido bórico, ácido 
fluorídrico, ácido tartárico e etilenodiamina. 
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b) qual deve ser a relação necessária entre as concentrações das 
espécies que compõem esse tampão para se obter o pH desejado? 
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c) qual deve ser a concentração mínima de cada espécie, se for 
necessário que 1 litro desse tampão resista à adição de 10 milimols de 
KOH sem que o pH se eleve a mais de 4,10? 
15. Precisa-se tamponar um meio reacional a um pH = 9,00. 
a) consultando a tabela de Constantes de Ionização de Ácidos e Bases 
Fracos, selecione o par conjugado (ácido fraco + seu sal ou base fraca + 
seu sal) mais adequado para preparar o melhor tampão com este pH que 
resista a variações de temperatura, dentre as seguintes espécies: ácido 
bórico, ácido cianídrico, amônia. 
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PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base 
b) qual deve ser a relação necessária entre as concentrações das 
espécies que compõem esse tampão para se obter o pH desejado? 
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c) qual deve ser a concentração mínima de cada espécie, se for 
necessário que 1 litro desse tampão resista à adição de 10 milimols de 
HNO3 sem que o pH caia a menos de 8,90?