Exercícios sobre concentração dos reagentes e velocidade das reações
Esta lista de exercícios aborda formas de se manusear as unidades de concentração das soluções.
Publicado por: Stéfano Araújo NovaisQuestões
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Questão 1
(Unifase FMP – Medicina de Petrópolis/2024) A ureia, cuja fórmula molecular é CH4N2O, é um metabólito produzido no fígado e filtrado nos rins. A análise da concentração de ureia no sangue é um parâmetro importante para avaliar distúrbios no organismo, sendo considerados normais os pacientes que apresentem um valor de referência entre 15 g/L e 50 g/L. A tabela a seguir apresenta os valores de concentração em quantidade de matéria de ureia no sangue de quatro pacientes.
Dentre estes pacientes, aquele que apresenta a concentração de ureia no sangue dentro do intervalo de referência, corresponde a:
A) X.
B) Y.
C) W.
D) Z.
Letra B.
A massa molar da ureia pode ser calculada da seguinte forma:
MM (CH4N2O) = 12 + 4 x 1 + 2 x 14 + 16
MM (CH4N2O) = 12 + 4 + 28 + 16
MM (CH4N2O) = 60 g/mol
Dessa forma, os limites de referência devem ser convertidos para unidade de concentração molar (mol/L), de modo que se possa fazer a devida comparação com os pacientes.
Para tal, utiliza-se a fórmula C = M x MM para se determinar a concentração molar, em que C é a concentração comum (em g/L), M é a concentração molar (em mol/L) e MM é a massa molar do soluto (em g/mol).
Assim:
15 g/L = M x 60 g/mol
M = 15/60
M = 0,25 mol/L, sendo este o valor limite inferior.
E:
50 g/L = M x 60 g/mol
M = 50/60
M \(\approx\) 0,83 mol/L, sendo este o valor limite superior.
Portanto, o paciente que apresenta concentração de ureia no sangue dentro do intervalo é o paciente Y, pois 0,25 < 0,7 < 0,83.
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Questão 2
(Unaerp Processo Seletivo Medicina/2024.2) Considere a preparação de uma solução saturada, na temperatura de 35 ºC, a partir da dissolução de 50 g de KNO3 em 100 g de água.
Ao término do preparo, a concentração percentual em massa de soluto na solução é, aproximadamente:
A) 25%
B) 33%
C) 46%
D) 57%
Letra B.
A massa da solução é dada pela soma da massa do soluto com a massa do solvente, ou seja, a massa da solução é igual a 150 g (50 g do sal e mais 100 g da água).
A concentração percentual do soluto é dada pela fórmula:
% m/m = (massa do soluto/massa da solução) x 100
% m/m = (50 g/150 g) x 100
% m/m \(\approx\) 33%
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Questão 3
(Unifor Medicina/2024.2) Um dos exames bioquímicos mais realizados é o exame de glicemia em jejum que avalia as taxas de açúcar no sangue e identifica um possível quadro de diabetes, pré-diabetes ou hipoglicemia, sendo considerado normal quando o nível de glicose, C6H12O6, está na faixa entre 72 a 99 mg/dL.
Esta faixa de normalidade expressa em mmol/L (milimol/L) pode ser representada como
A) 4,0 a 5,5.
B) 5 a 6,5.
C) 6 a 7,5.
D) 8 a 9,5.
E) 10 a 11,5.
Letra A.
Para saber a faixa de normalidade, devemos fazer a conversão dos valores de mg/dL para mg/L. Sabe-se que 1 L = 10 dL, assim como 1 dL = 0,1 L. Assim, as unidades de concentração comum se tornam 72 mg/0,1 L e 99 mg/0,1 L, resultando em 720 mg/L e 990 mg/L
A unidade milimol é equivalente a 10−3 mol, assim como a miligrama é equivalente a 10−3 grama.
Dessa forma, é possível utilizar a fórmula C = M x MM, em que C é a concentração comum, M é a concentração molar e MM é a massa molar do soluto. Porém, alguns ajustes são necessários: como os valores devem estar em milimol (ou seja, a milésima parte do mol), também devemos utilizar a milésima parte da grama (a miligrama) nos valores de concentração comum (ficando, portanto, mg/L) e massa molar (ficando, portanto, mg/mmol, que apresenta o mesmo valor da unidade g/mol, uma vez que ambos os fatores da fração são divididos por 1000).
A massa molar de glicose é igual a 180 g/mol (ou 180 mg/mmol).
Portanto, utilizamos a fórmula para ambas as concentrações:
C = M x MM
720 mg/L = M x 180 mg/mmol
M = 720/180
M = 4,0 mmol/L
E:
990 mg/L = M x 180 mg/mmol
M = 990/180
M = 5,5 mmol/L
A faixa de normalidade, portanto, é de 4,0 mmol/L até 5,5 mmol/L.
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Questão 4
(Enem PPL/2015) A cafeína é um alcaloide, identificdo como 1,3,7-trimetilxantina (massa molar igual a 194 g/mol), cuja estrutura química contém uma unidade de purina, conforme representado. Esse alcaloide é encontrado em grande quantidade nas sementes de café e nas folhas de chá-verde. Uma xícara de café contém, em média, 80 mg de cafeína.
Considerando que a xícara descrita contém um volume de 200 mL de café, a concentração, em mol/L, de cafeína nessa xícara é mais próxima de:
A) 0,0004.
B) 0,002.
C) 0,4.
D) 2.
E) 4.
Letra B.
A massa molar da cafeína é de 194 g/mol. Com isso, é possível determinar o número de mols contido em uma xícara de café (com 80 mg de cafeína), por meio da fórmula:
nº mols = massa/massa molar
n° mols = 80 x 10−3 g/194 g/mol
nº mols \(\approx\) 4 x 10−4 mol
A concentração molar, portanto, é dada por:
M = n/V
M = 4 x 10−4 mol/0,200 L
M = 0,002 mol/L
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Questão 5
Uma determinada solução é preparada pela dissolução de 2,0 gramas de hidróxido de sódio em 500 mL de água. Sabendo que a massa molar do hidróxido de sódio é igual a 40 g/mol, determine a concentração da solução preparada em mol/L.
A) 4.
B) 0,1.
C) 0,01.
D) 0,05.
E) 5.
Letra B.
Sabendo que o NaOH tem massa molar igual a 40 g/mol, é possível utilizar a fórmula C = M x MM para determinar a concentração molar, em que C é a concentração comum (em g/L), M é a concentração molar (em mol/L) e MM é a massa molar do soluto (em g/mol).
A concentração comum é dada:
C = massa de soluto (em gramas)/Volume da solução (em litros)
C = 2 g/0,5 L
C = 4 g/L
Assim, fazemos:
C = M x MM
4 = M x 40
M = 0,1 mol/L
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Questão 6
O cloreto de sódio, NaCl, é utilizado para a confecção de cloreto de sódio. Comercialmente, vê-se que ele é vendido sob duas concentrações: 0,9% m/V e 3,0% m/V. As massas de cloreto de sódio presentes em um frasco de 0,9% m/V e em outro de 3,0% m/V de soro fisiológico, cada um com 200 mL, são iguais a, respectivamente:
A) 0,9 g e 3,0 g.
B) 1,8 g e 3,0 g.
C) 0,9 g e 6,0 g.
D) 1,8 g e 6,0 g.
E) 0,18 g e 0,3 g.
Letra D.
0,9% m/V significa que existe 0,9 g de NaCl em cada 100 mL de solução; logo, em 200 mL de solução, estão presentes 1,8g de NaCl.
3,0% m/V significa que existem 3,0 g de NaCl em cada 100 mL de solução; logo, em 200 mL de solução, estão presentes 6,0g de NaCl.
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Questão 7
Uma garrafa de água mineral apresenta, em sua tabela de informações nutricionais, a presença de íons potássio na concentração de 1,95 mg/L. A concentração de íons potássio nessa água, em mol/L, é igual a:
A) 5,0 x 10−5
B) 5,0 x 10−4
C) 5,0 x 10−3
D) 2,0 x 10−4
E) 2,0 x 10−5
Letra A.
A concentração de íons potássio é igual a 1,95 mg/L, o que equivale a 1,95 x 10−3 g/L. Esse valor de concentração será útil para determinar a concentração desses íons em mol/L, por meio da fórmula C = M x MM, em que C é a concentração comum (em g/L), M é a concentração molar (em mol/L) e MM é a massa molar do soluto (em g/mol). A massa molar do potássio é de 39 g/mol. Assim:
C = M x MM
1,95 x 10−3 = M x 39
M = 5,0 x 10−5 mol/L
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Questão 8
A quantidade máxima permitida de mercúrio em água potável, segundo a resolução Conama 396/08, é de 1 x 10−3 ppm. Considerando a densidade da água potável como 1 g/mL, a quantidade máxima permitida de mercúrio em água potável, em g/L é igual a:
A) 1,0
B) 1,0 x 10−3
C) 1,0 x 10−4
D) 1,0 x 10−5
E) 1,0 x 10−6
Letra E.
A unidade ppm indica que cada parte do soluto está presente em um milhão de partes de solução. No caso, 1 x 10−3 ppm indica que há 1 x 10−3 g de mercúrio em 1.000.000 de gramas de solução.
Como a densidade é igual a 1 g/mL, pode-se dizer que 1.000.000 g é equivalente, portanto, a 1.000.000 mL, o que pode ser convertido a 1.000 L (pois 1 L = 1.000 mL). Assim, a concentração em g/L é:
C = m/V
C = 1 x 10−3 g/1000 L
C = 1 x 10−6 g/L
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Questão 9
Para preparar uma aula experimental, o professor solicitou ao seu monitor que preparasse 400 mL de solução de cloreto de cálcio, CaCl2, na concentração 0,1 mol/L. Dessa forma, a massa de cloreto de cálcio que o monitor deve utilizar na preparação da solução é igual a:
A) 4,44 g.
B) 0,44 g.
C) 1,11 g.
D) 11,1 g.
E) 1110 g.
Letra A.
Sabendo-se que a massa molar do CaCl2 é igual a 111 g/mol, pode-se utilizar a fórmula C = M x MM, em que C é a concentração comum (em g/L), M é a concentração molar (em mol/L) e MM é a massa molar do soluto (em g/mol), para determinar a concentração comum de CaCl2.
C = M x MM
C = 0,1 x 111
C = 11,1 g/L
Assim, é possível dizer que, em 400 mL (0,4 L), a massa de soluto é:
C = m/V
m = C x V
m = 11,1 x 0,4
m = 4,44 g de CaCl2.
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Questão 10
O álcool etílico 46° INPM apresenta concentração 46% em massa de etanol. Assinale a alternativa que apresenta a concentração aproximada do etanol presente, em g/L, sabendo que a densidade da solução é igual a 0,91 g/mL.
A) 460
B) 46
C) 418
D) 42
E) 0,42
Letra C.
46% em massa de etanol significa que, em cada 100 g de solução, existem 46 g de etanol. Contudo, esses 100 g de solução correspondem a, pela densidade:
d = m/V
0,91 = 100/V
V = 100/0,91
V \(\approx\) 110 mL
A concentração comum de etanol na solução, portanto, será:
C = m/V
C = 46 g/0,110 L
C \(\approx\) 418 g/L
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Questão 11
Para realização de lavagem nasal, o fabricante determina que o sachê contendo 2,160 g de NaCl sejam devidamente dissolvidos em 240 mL de água filtrada. Após a completa dissolução, a concentração, em g/L, de NaCl na solução será igual a:
A) 2,16
B) 3,00
C) 9,00
D) 0,24
E) 0,09
Letra C.
A concentração comum pode ser calculada como:
C = m/V
C = 2,160 g/0,240 L
C = 9,00 g/L
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Questão 12
Numa manhã depois de uma noite mal dormida, um taxista parou em uma padaria e pediu um café. A este café, adicionou 3,42 gramas de açúcar branco (sacarose). Sabendo que a xícara de café possui um volume de 100 mL, a concentração, em g/L, de sacarose no café é igual a:
A) 3,42
B) 6,84
C) 68,4
D) 0,0342
E) 34,2
Letra E.
A concentração comum do açúcar na xícara de café pode ser calculada da seguinte forma:
C = m/V
C = 3,42 g/0,100 L
C = 34,2 g/L