Química 2 Apostila 1 - Química Geral e Inorgânica · (UFRJ) – A solubilidade de vários sais...
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CURVAS DE SOLUBILIDADESOLUBILIDADE
PROF. MSC JOÃO NETO
Química 2 –Apostila 1p
Quantidade de soluto a ser dissolvido
Temperatura do solventedissolvido
Cs = 31,6g/100g H2O a 20oC
Q tid dQuantidade de solvente
para dissolver o soluto
Prof. Msc. João Neto 2
Dissolução Endotérmica: O aumento datemperatura favorece a dissolução dosoluto no solventesoluto no solvente.
Dissolução Exotérmica: O aumento datemperatura diminui a dissolução do solutono solventeno solvente
4Prof. Msc. João Neto
5Prof. Msc. João Neto
6Prof. Msc. João Neto
Insaturada
Saturada
SoluçãoSaturada com Saturada com corpo de fundo
S t dSupersaturada
Prof. Msc. João Neto 7
C N Cl 35 7 /100 H O 0oCCs NaCl = 35,7g/100g H2O a 0oC
8Prof. Msc. João Neto
C N Cl 35 7 /100 H O 0oCCs NaCl = 35,7g/100g H2O a 0oC
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E 120 d l ã t d d lEm 120g de solução aquosa saturada de um salexistem 40g de soluto dissolvidos. Calcule a
l bilid d d f id l i i dsolubilidade do referido sal, exprimindo-a em gramasde soluto por 100 gramas de água na temperatura daexperiênciaexperiência.
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E 120 d l ã t d d lEm 120g de solução aquosa saturada de um salexistem 40g de soluto dissolvidos. Calcule a
l bilid d d f id l i i dsolubilidade do referido sal, exprimindo-a em gramasde soluto por 100 gramas de água na temperatura daexperiênciaexperiência.
40g de l120g de
soluçãosoluto
solução 80g de solventesolvente
solventegsolutog 8040 solventegxsolventegsolutog
1008040
OHggCsgx 2100/5050 13Prof. Msc. João Neto
T 540 d l ã dTem-se 540g de uma solução aquosa de sacarose(C12H22O11), saturada, sem corpo de fundo, a 50°C.Q l d i t i d l ãQual a massa de cristais que se separam da solução,quando ela é resfriada até 30°C?Dados: C da sacarose em água:Dados: CS da sacarose em água:CS a 30°C = 220g/100g de águaC a 50°C = 260g/100g de águaCS a 50 C = 260g/100g de águaa) 20gb) 30gb) 30gc) 40gd) 50gd) 50ge) 60g
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T 540 d l ã dTem-se 540g de uma solução aquosa de sacarose(C12H22O11), saturada, sem corpo de fundo, a 50°C.Q l d i t i d l ãQual a massa de cristais que se separam da solução,quando ela é resfriada até 30°C?Dados: C da sacarose em água:Dados: CS da sacarose em água:CS a 30°C = 220g/100g de águaC a 50°C = 260g/100g de águaCS a 50 C = 260g/100g de águaa) 20gb) 30g soluçãogsacaroseg
C360260
º50b) 30g
c) 40gd) 50g
águadegsacarosegxsoluçãogx
)150(390540
d) 50ge) 60g
águagxáguagsacaroseg
C
150100220
º30
gExcessosacarosegx
águagx
60330390330
150
gExcesso 60330390
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16Prof. Msc. João Neto
VV
FFVVFF
VVCC
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18Prof. Msc. João Neto
FF
FFFF
FF
FF
VV 19Prof. Msc. João Neto
(UFRJ) – A solubilidade de vários sais em água em função datemperatura é apresentada no diagrama a seguir:temperatura é apresentada no diagrama a seguir:
Usando o diagrama de solubilidade, determine a massa de sal queprecipita quando 500g de solução saturada de NaNO3 a 80°C sãoresfriados até 20°C.
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soluçãogNaNOgC
250150º80
3
águadegNaNOgxsoluçãogx
)200(300500
3
ááguagNaNOg
C
200100100
º20
3
gExcessoNaNOgx
águagx
100200300200
200
3
gExcesso 100200300
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ExtraclasseExtraclasseExtraclasseExtraclasse
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ExtraclasseExtraclasseExtraclasseExtraclasse
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ExtraclasseExtraclasse
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ExtraclasseExtraclasse
Mais Mais eficienteeficiente
M M Menos Menos eficienteeficiente
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ExtraclasseExtraclasse
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ExtraclasseExtraclasse
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ExtraclasseExtraclasse
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ExtraclasseExtraclasse
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ExtraclasseExtraclasse
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ExtraclasseExtraclasse
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ExtraclasseExtraclasse
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ExtraclasseExtraclasse
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A solubilidade dos gases em líquidos depende da pressão e da temperatura.
Temperatura: O aumento daTemperatura: O aumento da temperatura diminui a solubilidade do gás.g
Pressão: O aumento da pressão do gás aumenta apressão do gás aumenta a
solubilidade do gás no líquido.
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O processo de dissolução do gás oxigênio (O2) do ar na água é fundamentalpara a existência de vida no planeta. A solubilidade de um gás em um líquido édi i l à ã i l d á b lí id di i i àdiretamente proporcional à pressão parcial do gás sobre o líquido e diminui àmedida que se eleva a temperatura.
Ao se abrir uma garrafa de refrigerante há escapeAo se abrir uma garrafa de refrigerante, há escapede gás (CO2) na forma de bolhas (efervescência)devidoA) ao aumento da pressão.B) à elevação da temperatura.C) à diminuição da temperaturaC) à diminuição da temperatura.D) à diminuição da pressão.E) ao aumento da pressão e temperatura.
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O processo de dissolução do gás oxigênio (O2) do ar na água é fundamentalpara a existência de vida no planeta. A solubilidade de um gás em um líquido édi i l à ã i l d á b lí id di i i àdiretamente proporcional à pressão parcial do gás sobre o líquido e diminui àmedida que se eleva a temperatura.
Ao se abrir uma garrafa de refrigerante há escapeAo se abrir uma garrafa de refrigerante, há escapede gás (CO2) na forma de bolhas (efervescência)devidoA) ao aumento da pressão.B) à elevação da temperatura.C) à diminuição da temperaturaC) à diminuição da temperatura.D) à diminuição da pressão.E) ao aumento da pressão e temperatura.
Ao se abrir a garrafa, diminui a pressão do CO2 coma conseqüente diminuição da solubilidade Nessea conseqüente diminuição da solubilidade. Nesseinstante, praticamente não houve variação detemperatura.
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Tipos de Tipos de Tipos de Tipos de t õt õconcentraçõesconcentrações
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)()(
litrosemsoluçãodaVolumegramasemsolutodomassaC Concentração Comum ou Concentração Comum ou
concentração em concentração em g/Lg/Lconcentração em concentração em g/Lg/L
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)( molemsolutodomoldenúmeroM )( litrosemsoluçãodaVolume
M
)()/()(
litrosemsoluçãodaVolumemolgemsolutodomolarMassagramasemsolutodomassaM
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NaOHNaOH = 40g/mol= 40g/molNaOHNaOH = 40g/mol= 40g/molou 4molou 4mol
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NaOHNaOH = 40g/mol= 40g/mol
N OHN OHNaOHNaOH80g/L80g/L
NaOHNaOH2mol/L2mol/L
0,25 L0,25 L 0,25 L0,25 L
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44Prof. Msc. João Neto
xAl 27127
xHxOxAl
OHAl 3 3314831627127
)(
molg
xH1
3
.78
331)(
gxgmol9,3
781
OHAl
x3
3 3Al(OH)
0,05mol
M
xM15,0
05,0305,005,0
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de mesmo Mistura de
l
de es osoluto Que
soluções De solutos diferentes
reagemdiferentes Que não
reagemreagem
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ExtraclasseExtraclasse
Prof. Msc. João Neto 47
oteínaPr
kcalxxgkcalg
5,1375,041
kcalgoCarboidrat41
kcalkcalkcalálcoolkcalyyg
)5,124(75246
kcalkcalálcool
%100755,49
álcoolwwkcal %665,49
gzkcalzkcalg
07,75,4971
mLtgtgmL
gzkcalz
94807779,01
07,75,49
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mLtgt 94,807,7
ExtraclasseExtraclasse
Prof. Msc. João Neto 49
CH
HCO12112111
3
molgO
HCO
/61483163
SO 2
gx
gmol
107,103
6113
xLmgL
SO 24
3,064,51
LmolHCO
xgx
/1071][
0,017mol107,103
3
gx
xL3‐101,69x ou 1,692mg
3,0
Prof. Msc. João Neto 50
LmolHCO /107,1][ 3
ExtraclasseExtraclasse
Prof. Msc. João Neto 51
soluçãodaVolumesolutodomassa
C
LmgC
LgC
soluçãodaVolume
110000
110
Prof. Msc. João Neto 52
ExtraclasseExtraclasse
Prof. Msc. João Neto 53
l td90soluçãodemL
solutodeg1009,0
%9,0
LmLg
2001009,0
gxmLx
8,1200
Prof. Msc. João Neto 54
ExtraclasseExtraclasse
Prof. Msc. João Neto 55
mgLNaHCO
4213
xLmgL
5,1421
goumgx 063,063
Si 28128
lOSiO2
/6032216
gmol
molg
601
/60
mggx 3 )30(1030
molx
molx4
3
105
105,0
Prof. Msc. João Neto 56
molx 105
ExtraclasseExtraclasse
Prof. Msc. João Neto 57
ApresentaApresenta aa maiormaior solubilidadesolubilidade ememáguaágua entreentre osos trêstrês pesticidaspesticidas
QQ ttQuemQuem apresentaapresenta aa menormenor massamassa comcomrelaçãorelação aoao DLDL5050 temtem aa maiormaiortoxicidade,toxicidade, ouou seja,seja, comcom menormenormassamassa consegueconsegue exterminarexterminar 5050%%
Prof. Msc. João Neto 58
Prof. Msc. João Neto 59
ExtraclasseExtraclasseExtraclasseExtraclasse
2I
1050 00005 l
5)1(1000010,0
5‐
l
mLxLmLmol
10510
_105x0,00005mol
5‐
5
molmL
Laranjasucomolx
0,005mol1000
10510
yymL
molmL
0 005 l1176
686
molg
OHCascórbicoÁcido
Prof. Msc. João Neto 600,88gt
0,005mol
t
5)Para testar o uso do algicida sulfato de cobre em tanques para criação decamarões, estudou-se, em aquário, a resistência desses organismos a diferentesconcentrações de íons cobre (representados por Cu2+) Os gráficos relacionam aconcentrações de íons cobre (representados por Cu ). Os gráficos relacionam amortandade de camarões com a concentração de Cu2+ e com o tempo deexposição a esses íons.
Se os camarões utilizados na experiência fossem introduzidos num tanque decriação contendo 20 000 L de água tratada com sulfato de cobre em quantidadecriação contendo 20.000 L de água tratada com sulfato de cobre, em quantidadesuficiente para fornecer 50 g de íons cobre, estariam vivos, após 24 horas, cercade) 1/a) 1/5.
b) 1/4.c) 1/2.
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d) 2/3.e) 3/4.
Cálculo da concentração de íons cobre em mg/L no tanque de criação pelaadição de 50g de íons cobre em 20.000L de água:50 000mg ———— 20 000L50.000mg 20.000L
x ——————— 1L x = 2,5mg/L
Pelo gráfico II observamos que com um tempo de exposição de 24 horas aPelo gráfico II, observamos que com um tempo de exposição de 24 horas, aconcentração de íons Cu2+, que causa a mortandade de 50% dos camarões, é deaproximadamente 2,5mg/L. Concluímos que, após 24 horas de exposição aosí C 2+ t d (1/ ) d õ i d t á iíons Cu2+, a metade (1/2) dos camarões ainda estará viva.
Alternativa C Alternativa C
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6)O botulismo, intoxicação alimentar que pode levar à morte, é causado portoxinas produzidas por certas bactérias, cuja reprodução ocorre nas seguintescondições: é inibida por pH inferior a 4,5 (meio ácido), temperaturas próximas a100°C, concentrações de sal superiores a 10% e presença de nitritos e nitratoscomo aditivos.
A ocorrência de casos recentes de botulismo em consumidores de palmito emconserva levou a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) aconserva levou a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) aimplementar normas para a fabricação e comercialização do produto.
No rótulo de uma determinada marca de palmito em conserva encontram se asNo rótulo de uma determinada marca de palmito em conserva, encontram-se asseguintes informações:I. Ingredientes: Palmito açaí, sal diluído a 12% em água, ácido cítrico;II P d t f b i d f d ANVISAII. Produto fabricado conforme as normas da ANVISA;III. Ecologicamente correto.
As informações do rótulo que têm relação com as medidas contra o botulismoestão contidas em:A)II, apenas.) , pB) III, apenas.C) I e II, apenas.D) II e III apenas
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D) II e III, apenas.E) I, II e III..
6)O botulismo, intoxicação alimentar que pode levar à morte, é causado portoxinas produzidas por certas bactérias, cuja reprodução ocorre nas seguintescondições: é inibida por pH inferior a 4,5 (meio ácido), temperaturas próximas a100°C, concentrações de sal superiores a 10% e presença de nitritos e nitratoscomo aditivos.
A ocorrência de casos recentes de botulismo em consumidores de palmito emconserva levou a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) aconserva levou a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) aimplementar normas para a fabricação e comercialização do produto.
No rótulo de uma determinada marca de palmito em conserva encontram se asNo rótulo de uma determinada marca de palmito em conserva, encontram-se asseguintes informações:I. Ingredientes: Palmito açaí, sal diluído a 12% em água, ácido cítrico;II P d t f b i d f d ANVISAII. Produto fabricado conforme as normas da ANVISA;III. Ecologicamente correto.
As informações do rótulo que têm relação com as medidas contra o botulismoestão contidas em:A)II, apenas. A conservação do palmito em água contendo A conservação do palmito em água contendo ) , pB) III, apenas.C) I e II, apenas.D) II e III apenas
A conservação do palmito em água, contendo A conservação do palmito em água, contendo 12% de sal diluído e ácido cítrico, para redução 12% de sal diluído e ácido cítrico, para redução
do pH, está de acordo com as normas de do pH, está de acordo com as normas de
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D) II e III, apenas.E) I, II e III..
preservação do alimento, segundo a ANVISA.preservação do alimento, segundo a ANVISA.
ExtraclasseExtraclasseAtenção para Atenção para
o gráfico o gráfico Temperatura Temperatura
77
Temperatura Temperatura x temposx tempos
↑TCaCl2 ↑TCaCl2 ‐‐ Dissolução Dissolução E é iE é i ΔΔH 0)H 0)Exotérmica Exotérmica –– ΔΔH<0)H<0)↓↓TKClTKCl ‐‐ Dissolução Dissolução
Endotérmica Endotérmica –– ΔΔH>0 ). H>0 ).
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ObserveObserve queque inicialmenteinicialmente aadd C ClC Cl bibi
77
temperaturatemperatura dodo CaClCaCl22 subiusubiu(ocorreu(ocorreu liberaçãoliberação dede calorcalor ––DissoluçãoDissolução ExotérmicaExotérmica –– ΔΔH<H<00))enquantoenquanto queque aa temperaturatemperaturadodo KClKCl diminuiudiminuiu (ocorreu(ocorreuabsorçãoabsorção dede calorcalor –– DissoluçãoDissoluçãoçç ççEndotérmicaEndotérmica –– ΔΔH>H>00 ))..
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ExtraclasseExtraclasseExtraclasseExtraclasse
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DosDos casoscasos citados,citados, aa maiormaior chancechance dadapresençapresença dede toxinastoxinas dodo botulismobotulismo estáestá nanaconservaçãoconservação dodo alimento,alimento, contendocontendo 22%% dedeçç ,,salsal diluídodiluído emem águaágua..
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99
ExtraclasseExtraclasseExtraclasseExtraclasse
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99
II.. FalsaFalsa.. AA carnecarne brancabranca dede frangofrango temtemmaiormaior quantidadequantidade dede colesterolcolesterol dodo quequemaiormaior quantidadequantidade dede colesterolcolesterol dodo quequeaa carnecarne suínasuína (toucinho)(toucinho)..IIII.. FalsaFalsa.. AA quantidadequantidade dede colesterolcolesterolestáestá emem tornotorno dede 55%%estáestá emem tornotorno dede 55%%..
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ExtraclasseExtraclasse
1010
ExtraclasseExtraclasse
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1010
QuantoQuanto maiormaior aa concentraçãoconcentração dosdos ácidosácidos tartáricotartárico ee málicomálico maiormaior aaQuantoQuanto maiormaior aa concentraçãoconcentração dosdos ácidosácidos tartáricotartárico ee málicomálico,, maiormaior aaacidezacidez dodo vinhovinho.. IssoIsso aconteceacontece quandoquando asas uvasuvas sãosão colhidascolhidas maismaiscedocedo..
ii dd úú ii id did d ddQuantoQuanto maiormaior aa concentraçãoconcentração dede açúcar,açúcar, maiormaior aa quantidadequantidade dedeálcoolálcool queque seráserá obtida,obtida, oo queque ocorreocorre quandoquando asas uvasuvas sãosão colhidascolhidasmaismais tardetarde..Portanto,Portanto, quantoquanto maismais tardetarde asas uvasuvas foremforem colhidas,colhidas, menosmenos ácidoácidoseráserá oo vinhovinho ee maiormaior seráserá oo teorteor alcoólicoalcoólico..
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