Questões Militares Sobre sistemas homogêneos: equilíbrio químico na água: ph e poh, indicadores ácido-base, solução tampão. em química

Para avaliar a fertilidade de um solo, podem ser utilizados indicadores de pH, substâncias que mudam de cor em função da acidez ou da alcalinidade do meio em que são empregadas. Considere um agricultor que utilizou um indicador de pH com a seguinte sequência de cores:

Sabe-se que no solo avaliado pelo agricultor, podem ser encontrados os sais Al₂ (SO₄ ) ₃ , Na₂ CO₃ KNO₃ e NaCl e que, o indicador de pH apontou coloração vermelha.

Com base nesse resultado, conclui-se que o solo avaliado apresenta o seguinte sal:

Considere 1 L de solução aquosa preparada por meio da adição de 1 mol de um ácido monoprótico hipotético, 1 mol de sua base conjugada e 0,82 mol de uma base forte. Sabendo que a constante de ionização do ácido é igual a 10^-4, assinale a alternativa que melhor representa o pH da solução resultante.

A dissolução em água de um comprimido antiácido efervescente forma alguns equilíbrios químicos, entre eles, o sistema carbonato/bicarbonato representado a seguir:

A solução tampão formada nesse sistema envolve o par conjugado ácido-base, nessa ordem: 

A escala de pH auxilia na manutenção da vida de muitos sistemas. As águas de rios e mares, o sangue, o suco gástrico, a qualidade da água potável, entre outros. Assim, podemos controlar a acidez, a basicidade e a neutralidade de sistemas, de acordo com as necessidades dos seres vivos. A tabela a seguir fornece a concentração hidrogeniônica ou hidroxiliônica a 25°C, em mol/L, de algumas amostras de soluções:
Tabela. Dados de amostras de acordo com suas concentrações hidrogeniônicas e hidroxiliônicas. 
 
Use: log2= 0,3; log5= 0,7 (aproximações)
De acordo com os dados presentes na tabela, assinale a alternativa correta, quanto à acidez, à neutralidade ou à basicidade das amostras A, B, C e D.

Em um experimento laboratorial, misturou-se 25 mL de uma solução aquosa de ácido clorídrico com concentração 0,8 mol L^-1 com 25 mL de uma solução aquosa de hidróxido de sódio com concentração 0,6 mol L^-1 .

Acerca do experimento, são feitas as seguintes afirmativas:

I – Trata-se de uma reação de neutralização.

II – A substância de caráter alcalino (básico) está em excesso estequiométrico.

III – A solução resultante após a reação possui caráter ácido.

IV – Após a reação, o pH da solução resultante possui valor igual a 2.

Das afirmativas feitas, estão corretas apenas

Sejam dadas as reações no equilíbrio envolvidas nos processos de carga e descarga de uma bateria chumbo-ácido e seus respectivos potenciais padrão de eletrodo versus EPH (E^ο ) ou constantes de dissociação ácidas (K_a), todos a 25 °C.


Sabe-se que a bateria converte Pb e PbO₂ em PbSO₄ na descarga e que, em condições normais, o pH da solução eletrolítica é menor que 1.
A respeito dessa bateria, foram feitas as seguintes afirmações:
I. Em condições normais, durante a descarga, a semirreação principal que ocorre no ânodo é a i e, no cátodo, é a iv. II. Em condições normais, o potencial da bateria no equilíbrio pode ser representado por E = 1,93 − 0,06pH + 0,06log III. Em condições padrão, a eletrólise da água sempre acontece. IV. Em pH ∼ 2, os potenciais das semirreações secundárias igualam-se aos potenciais das semirreações principais do ânodo e do cátodo, respectivamente, portanto a eletrólise da água não ocorre quando o eletrólito tem pH > 2.
Considerando apenas argumentos baseados no equilíbrio termodinâmico a 25 °C, está(ão) ERRADA(S) apenas a(s) afirmação(ões)

Para testar as cores de um indicador são necessárias soluções com valores de pH diferentes. Para isso, pode-se utilizar soluções aquosas de várias substâncias, como NaCl, NH₄Cl, NaCH₃COO, Na₂ CO₃, HCl e NaOH. Considerando as constantes de equilíbrio da tabela, as soluções 0,1 mol/L de cada substância fornece a seguinte ordem crescente de pH:
                                                                  Substância                  Constante                                                                          HCl                       Muito grande                                                                        NaOH                         Grande                                                                       CH₃COOH                 1,8 x 10^–5                                                                          NH₄OH                    1,8 x 10^–5                                                                           H₂CO₃                  K₁ : 4,2 x 10^–7                                                                                                         K₂ : 4,8 x 10^–11

Para determinar se uma solução é básica, neutra ou ácida calcula-se o potencial hidrogeniônico (Ph) da solução através da fórmula PH= - log [ H⁺] onde H⁺ é a concentração hidrogeniõnica da solução. Considere o suco de magnésio com H⁺=10^-10 e a bile segregada pelo fígado humano com H⁺= 10^-8 e solução classificada por meio dos seguintes parâmetros: 

Com base nessas informações, é correto afirmar que:

Para testar as cores de um indicador são necessárias soluções com valores de pH diferentes. Para isso, pode-se utilizar soluções aquosas de várias substâncias, como NaCl, NH₄ Cl, NaCH₃ COO, Na₂ CO₃ , HCl e NaOH. Considerando as constantes de equilíbrio da tabela, as soluções 0,1 mol/L de cada substância fornece a seguinte ordem crescente de pH:

A razão entre as quantidades em mol de ácido acético (K_a = 1,8 x 10^–5 ) e íons acetato para obter uma solução-tampão de pH = 5,0, a 25 ºC, é

Considere a tabela dos valores de K_w a diferentes temperaturas.

  T (ºC)                      K_w

   10                    0,29 × 10^–14

   15                    0,45 × 10^–14

   20                    0,68 × 10^–14

   25                    1,01 × 10^–14

   30                    1,47 × 10^–14

   50                    5,48 × 10^–14

Os valores de K_w mostram que, a 50 ºC, o pH da água pura é

Quanto à precipitação do hidróxido férrico (K_PS = 1,0.10⁻³⁶) em uma solução 0,001 molar de Fe3+, é correto afirmar que

Admita que uma solução aquosa 0,0400 molar de ácido tricloroacético congele a −0,1395 ºC. Considere, ainda, que a constante de abaixamento do ponto de congelamento (Kc) da água seja 1,860 ºC.kg.mol−1 e que 1,00 L de solução contenha 1,00 kg de solvente. O valor da constante de dissociação (Ka) do ácido tricloroacético será:

Considere que o ar seco ao nível do mar é composto de 4.10^-2% (em volume) de CO₂. Sejam dadas a constante da lei de Henry para o CO₂ e a constante da primeira dissociação do ácido carbônico, respectivamente, K_H = 2,5.10^-2 mol L^-1 atm^-1 e K_a = 1.10^-6,4. Assinale a opção que apresenta a concentração em mol L^-1 de CO₂ dissolvido e o pH de uma amostra de água desionizada, após a mesma entrar em equilíbrio com o ar atmosférico.

Quando dissolvidos em água para formar soluções com concentração 0,1 mol L^-1 os sais Na₂S, NaCH₃CO₂,  NaHSO₄ e Na₂HPO₄ deixam o meio respectivamente

Em um experimento realizado a 298 K foram adicionados 20,0 mL de HCl 1,5.10^-4 mol L^-1 a 0,48 L de uma solução de limpeza contendo 3,01.10^-6 mol de uma base forte hipotética XOH. O valor da concentração de H₃O⁺, em mol L¹, na solução resultante é igual a

Considere uma batería de fluxo de hidrogênio gasoso (H₂) e bromo líquido (Br₂) operando nas condições padrão. Durante a descarga, a bateria converte H₂ e Br₂ em ácido bromídrico (HBr). As reações de meia célula e os respectivos potenciais-padrão de eletrodo, a 298 K, são:
Anodo, H₂ → 2H⁺ + 2e^- (E° = 0 V)             Catodo, Br₂ + 2e^- → 2Br^-         (E° = 1,087 V)
A dissociação da água pode ser observada pelo efeito da seguinte semirreação:
O₂ + 4e^-+ 4H⁺ →  2H₂O                 E° = 1,229 V
A formação de complexos iônicos de polibrometo ocorre segundo as reações e suas respectivas constantes de equilíbrio:
Br₂ + Br^- ⇌ Br₃^-    K₃ = 16,7           2Br₂ + Br^- ⇌ Br₅^-               K₅ = 37,7
Sejam feitas as seguintes afirmações a respeito dessa bateria:
I. O potencial da célula pode ser aproximado pela equação: E_catodo - E_anodo = 1,087 + 0,06 pH. II. O solvente (água) é termodinamicamente estável somente a pH < 2,4.
III. Recarregar a bateria com um potencial catódico inferior a 1,229 V garante a estabilidade do solvente. IV. Durante a descarga da bateria, a concentração do HBr aumenta e podem formar complexos ionicos de Br₃^- e Br₅^-.
Das afirmações acima, estão CORRETAS

Em um experimento de química, um estudante colocou em um recipiente 500 mL de uma solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH) em uma chapa de aquecimento. O pOH da solução antes do aquecimento era igual a 2. Após um tempo, considerando que se evaporou apenas água, o pOH da solução se reduziu à metade.

Nessas condições, é correto afirmar que o volume, em mililitros, da solução que permaneceu no recipiente ao fim do experimento é igual a

Um experimento usado nas aulas práticas de laboratório da EsPCEx para compreensão da reatividade química é pautado na reação entre magnésio metálico (Mg⁰) e ácido clorídrico (HCl). Experimentalmente consiste em mergulhar uma fita de magnésio metálico numa solução de concentração 0,1 mol/L de ácido clorídrico. Acerca do processo acima descrito e considerando-se ocorrência de reação, são feitas as seguintes afirmativas:

I – A ocorrência da reação é evidenciada pela formação de bolhas do gás oxigênio.

II – Um dos produtos formados na reação é o óxido de magnésio.

III – O coeficiente estequiométrico do ácido clorídrico, após a escrita da equação da reação corretamente balanceada, é 2.

IV – O agente oxidante dessa reação de oxidorredução é o ácido clorídrico.

V – Considerando a solução inicial do ácido clorídrico de concentração 0,1 mol/L como 100 % ionizado (ácido forte), o pH dessa solução é 2.

Assinale a alternativa que apresenta todas as afirmativas corretas, dentre as listadas acima

O indicador vermelho de fenol apresenta cor amarela em soluções aquosas de pH < 6,4, e, cor vermelha, em soluções aquosas de pH > 8,2. Na água pura (pH = 7,0), esse indicador apresenta cor laranja.

A uma amostra de água pura foi acrescentado o indicador vermelho de fenol. Em seguida, foi acrescentado certo óxido que mudou a cor apresentada por esse indicador de laranja para amarela. Esse óxido pode ter sido o