Iniciante
a) O procedimento mais simples para determinação de concentração de uma solução de base forte como o hidróxido de sódio é a titulação direta de um padrão primário ácido, como o biftalato de potássio, com indicador apropriado (por exemplo, fenolftaleína ou suco de repolho – o qual é consideravelmente mais difícil de usar, vale ressaltar).
b) Na titulação, tem-se que:
nbiftalato = nNaOH ⇔ mbiftalato / Mbiftalato = VNaOH . [NaOH] ⇔ [NaOH] = mbiftalato / (Mbiftalato .VNaOH)
Usando-se essa fórmula, tem-se que as concentrações determinadas com cada titulação são:
[NaOH] (I) = 0,6345 / (204,22 . 0,02130) = 0,1459M
[NaOH] (II) = 0,6226 / (204,22 . 0,02095) = 0,1455M
[NaOH] (III) = 0,4903 / (204,22 . 0,01650) = 0,1455M
Todos os três valores obtidos são bastante próximos, logo pode-se assumir que a concentração da solução é a média desses três valores, isto é:
[NaOH] (real) = {[NaOH] (I) + [NaOH] (II) + [NaOH] (III)}/3 = 0,1456M
c) A concentração do ácido P.A. pode ser calculada:
[HCl] = 37,1g HCl / 100g solução = 43,778g HCl / 100mL solução = 437,78g HCl / L solução = 11,99M
Para neutralizar:
nHCl= nNaOH ⇔ VHCl . [HCl] = VNaOH . [NaOH] ⇒ VHCl = VNaOH . [NaOH] / [HCl] = 220.0,1456/11,99 = 2,67mL
São necessários 2,67mL para neutralizar 220mL dessa solução de NaOH.
Intermediário
a) Um padrão primário é um composto que:
- É disponível em alta pureza (>99,95%);
- É estável ao ar, isto é, não reage com os componentes do ar, como o gás oxigênio, nem decompõe sob a ação da luz;
- Não é higroscópico nem volátil;
- É estável a aquecimento moderado (com intuito de secagem).
b) Na titulação, tem-se que:
nbiftalato = nNaOH ⇔ mbiftalato / Mbiftalato = VNaOH . [NaOH] ⇔ [NaOH] = mbiftalato / (Mbiftalato .VNaOH)
Usando-se essa fórmula, tem-se que as concentrações determinadas com cada titulação são:
[NaOH] (I) = 0,6345 / (204,22 . 0,02130) = 0,1459M
[NaOH] (II) = 0,6226 / (204,22 . 0,02095) = 0,1455M
[NaOH] (III) = 0,4903 / (204,22 . 0,01650) = 0,1455M
Todos os três valores obtidos são bastante próximos, logo pode-se assumir que a concentração da solução é a média desses três valores, isto é:
[NaOH] (real) = {[NaOH] (I) + [NaOH] (II) + [NaOH] (III)}/3 = 0,1456M
Como foram preparados 500mL de solução, tem-se que a massa de NaOH é dada por:
[NaOH] = nNaOH / VNaOH = mNaOH /(VNaOH . MNaOH) ⇔ mNaOH = [NaOH]. VNaOH . MNaOH = 0,1456.0,500.40 = 2,912g NaOH
A massa medida deve ter sido maior, uma vez que hidróxido de sódio é altamente higroscópico e deve ter absorvido quantidades consideráveis de umidade do ar, isto é, a massa medida é maior que a massa de real de hidróxido de sódio presente, uma vez que havia também considerável massa de água sendo pesada.
c) A concentração do ácido P.A. pode ser calculada:
[HCl] = 37,1g HCl / 100g solução = 43,778g HCl / 100mL solução = 437,78g HCl / L solução = 11,99M
Assim, a concentração utilizada pelo técnico foi de 1,199M.
Para neutralizar:
nHCl= nNaOH ⇔ VHCl . [HCl] = VNaOH . [NaOH] ⇒ VHCl = VNaOH . [NaOH] / [HCl] = 270.0,1456/1,199 = 32,79mL
Assim, o volume final é de Vsol = 270 + 32,79 = 302,79mL.
Como a proporção estequiométrica é de 1 NaOH : 1 HCl : 1 NaCl, temos que:
nNaCl = nNaOH = VNaOH . [NaOH] ⇔ [NaCl] = nNaCl / Vsol = VNaOH . [NaOH] / Vsol = 0,1456.270/302,79 = 0,1298M
Avançado
a) Respectivamente, os tipos de isomeria existentes são: isomeria de função (plana), isomeria geométrica ou cis-trans (espacial), isomeria de posição (plana), isomeria óptica e isomeria de cadeia (plana).
b) O metilbutano deve apresentar um ponto de ebulição maior: basicamente, isso se dá por sua maior área superficial (“tamanho”), que permite mais interações intermoleculares dipolo instantâneo – dipolo induzido (dispersão de London); ao passo que apresenta mais interações, é maior seu ponto de ebulição.
c) Nem todos os isômeros apresentam propriedades físicas e químicas diferentes. Isso se observa nos isômeros ópticos (enantiômeros): um par de enantiômeros apresenta exatamente a mesma reatividade química (exceto frente a outros reagentes quirais) e todas as suas propriedades físicas idênticas (exceto o desvio de luz polarizada). Assim, a afirmação citada é simplista à medida em que ignora os isômeros ópticos.