Físico-Química[PUC-SP] Equilíbrio Tópico resolvido

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Auto Excluído (ID:20648)
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Abr 2018 12 20:11

[PUC-SP] Equilíbrio

Mensagem não lida por Auto Excluído (ID:20648) »

Dados:
Constante de ionização (Ka) do H2CO3 = 4 x 10-7

Constante de ionização (Kb) do NH3 = 2 x 10-5

Constante de ionização (Kw) do H2O = 1 x 10-14



Os indicadores ácido base são substâncias cuja cor se altera em uma faixa específica de pH. A tabela a seguir apresenta a faixa de viragem (mudança de cor) de alguns indicadores ácido base.


A partir da análise dessa tabela, um técnico executou um procedimento para distinguir algumas soluções.

Para diferenciar uma solução de HCl de concentração 1,0 mol.L de uma solução de HCl-1 de concentração 0,01 mol.L –1 ele utilizou o indicador X. Para diferenciar uma solução de bicarbonato de sódio (NaHCO3) de concentração 0,01 mol.L –1 de uma solução de cloreto de amônio (NH4Cl) de concentração 0,01 mol.L-1 ele utilizou o indicador Y. Para diferenciar uma solução de amoníaco (NH3) de concentração 1,0 x 10-3 mol.L-1 de uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) de concentração 0,1 mol.L-1 ele utilizou o indicador Z.



A alternativa que apresenta os indicadores X, Y e Z adequados para cada um dos procedimentos propostos pelo técnico é
a)
X = Violeta de metila

Y = Azul de bromotimo

Z = Amarelo de alizarina R

b)
X = Violeta de metila

Y = Fenolftaleína

Z = Azul de bromotimol

c)
X = Alaranjado de metila

Y = Azul de bromotimol

Z = Fenolftaleína

d)
X = Alaranjado de metila

Y = Violeta de metila

Z = Amarelo de alizarina R
Resposta

Letra 'A'
Eu consegui acertar a questão pq descobri o do X e Z, mas não consegui descobrir o Ph do Y por causa do sal (o bicarbonato). Alguém poderia me ajudar só no Y? Por favor.
Anexos
g.jpg
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Movido de Química Geral para Físico-Química em Sex 25 Mai, 2018 22:08 por Anonymous

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VctMR
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Fev 2019 15 11:38

Re: [PUC-SP] Equilíbrio

Mensagem não lida por VctMR »

Estaria na mesma dúvida da colega. Alguém poderia ajudar?




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Jigsaw
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Fev 2019 15 17:59

Re: [PUC-SP] Equilíbrio

Mensagem não lida por Jigsaw »

VctMR, vou tentar resolver essa questão, mas qualquer retificação que entender necessária favor se manifestar:

I - Para diferenciar uma solução de HCl de concentração 1,0 mol.L de uma solução de HCl-1 de concentração 0,01 mol.L –1 ele utilizou o indicador X.

[tex3]HCl+H_{2}O\:\rightleftarrows\:\:H_3O^{+}_{(aq)}+Cl_{(aq)}^{\:-}[/tex3]

Nesta equação 1,00 mol de HCl produz 1,00 mol de H3O+, desta forma temos que:
pH = - log H+ = - log 10^0
[tex3]\boxed{pH = 0}[/tex3]

[tex3]HCl-1+H_{2}O\:\rightleftarrows\:\:H_3O^{+}_{(aq)}+Cl_{(aq)}^{\:-}[/tex3]

Nesta equação 0,01 mol de HCl-1 produz 0,01 mol de H3O+, desta forma temos que:
pH = - log H+ = - log 10^-2
[tex3]\boxed{pH = 2}[/tex3]

RESPOSTA = Neste caso o indicador Violeta de metila indicaria coloração amarela para a solução de HCl e coloração azul-púrpura para a solução de HCl-1

II - Para diferenciar uma solução de bicarbonato de sódio (NaHCO3) de concentração 0,01 mol.L –1 de uma solução de cloreto de amônio (NH4Cl) de concentração 0,01 mol.L-1 ele utilizou o indicador Y.

[tex3]NaHCO_{3}+H_{2}O\:\rightleftarrows\:\:Na^{+}_{(aq)}+OH_{(aq)}^{\:-}+H_2CO_3[/tex3]

Nesta equação 0,01 mol de NaHCO3 produz 0,01 mol de OH-, desta forma temos que:
pOH = - log OH- = - log 10^-2 = 2
pH = 14 - pOH = 14 - 2
[tex3]\boxed{pH = 12}[/tex3]

[tex3]NH_4Cl_{(aq)}+H_{2}O_{(aq)}\:\rightleftarrows\:\:H^{+}_{(aq)}+Cl_{(aq)}^{\:-}+NH_4OH_{(aq)}[/tex3]
pH = - log H+ = - log 10^-2
[tex3]\boxed{pH = 2}[/tex3]

RESPOSTA = Neste caso o indicador Azul de bromotimol indicaria coloração amarela para a solução de NaHCO3 e coloração azul para a solução de NH4Cl. Note que na solução de um sal derivado de um ácido fraco e uma base forte (NaHCO3) prevalece a presença do íon OH- e na solução de um sal derivado de um ácido forte e uma base fraca (NH4Cl) prevalece a presença do íon H+.

III - Para diferenciar uma solução de amoníaco (NH3) de concentração 1,0 x 10-3 mol.L-1 de uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) de concentração 0,1 mol.L-1 ele utilizou o indicador Z.

[tex3]\hspace{2,5cm}[/tex3] [tex3]NH_3+H_2O\:\rightleftarrows\:\:NH_4^++OH^-[/tex3]
I[tex3]\hspace{2,5cm}[/tex3] 1.10^-3[tex3]\hspace{2,5cm}[/tex3] 0[tex3]\hspace{1cm}[/tex3] 0
M[tex3]\hspace{2,5cm}[/tex3] -x[tex3]\hspace{3,3cm}[/tex3] x[tex3]\hspace{1cm}[/tex3] x
E[tex3]\hspace{2,3cm}[/tex3] 1.10^-3-x[tex3]\hspace{2,3cm}[/tex3] x[tex3]\hspace{1cm}[/tex3] x

[tex3]K_b = \frac{x.x}{1.10^{-3} - x}[/tex3]

De acordo com o enunciado Constante de ionização (Kb) do NH3 = 2 x 10-5

Substituindo Kb na equação e adotando[tex3]\:x<<1.10^{-3}[/tex3] temos:

[tex3]2.10^{-5} = \frac{x.x}{1.10^{-3}}[/tex3] [tex3]\rightarrow[/tex3] [tex3]x=1,4.10^{-4}\frac{mol}{L}[/tex3]
Portanto [tex3][OH^{-}]=1,4.10^{-4}\frac{mol}{L}[/tex3]
poH = - log OH- = - log 1,4.10^-4 = 3,8
pH = 14 - pOH = 14 - 3,8
[tex3]\boxed{pH = 10,2}[/tex3]

[tex3]NaOH\rightleftarrows\:\:Na^{+}_{(aq)}+OH_{(aq)}^{\:-}[/tex3]

Nesta equação 0,1 mol de NaOH produz 0,1 mol de OH-, desta forma temos que:
poH = - log OH- = - log 10^-1 = 1,0
pH = 14 - pOH = 14 - 1,0
[tex3]\boxed{pH = 13}[/tex3]

RESPOSTA = Neste caso o indicador Amarelo de alizarina R indicaria coloração amarela para a solução de NH3 e coloração vermelha para a solução de NaOH.

PORTANTO temos que X = Violeta de metila Y = Azul de bromotimol e Z = Amarelo de alizarina R
Última edição: Jigsaw (Sex 15 Fev, 2019 18:08). Total de 1 vez.



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VctMR
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Fev 2019 15 23:48

Re: [PUC-SP] Equilíbrio

Mensagem não lida por VctMR »

Show! Ótima resolução vlw msm



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kellynha
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Set 2021 21 17:01

Re: [PUC-SP] Equilíbrio

Mensagem não lida por kellynha »

Por que para o NH3 você utilizou a ferramenta da tabela? Não seria proporção de 1:1 que nem os anteriores?

Última edição: kellynha (Ter 21 Set, 2021 17:02). Total de 1 vez.



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