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Questões de Concurso sobre Métodos Clássicos (Precipitação, Destilação, Extração etc)
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Para um experimento envolvendo reação de precipitação, foram preparadas duas soluções, uma solução de cloreto de potássio (KCl) colocando 2,98 g deste sal em 100 mL de água destilada, e outra solução colocando 3,31 g, desta vez de nitrato de chumbo II ( Pb(NO3) 2 ), também em 100 mL de água destilada. A reação em meio aquoso foi promovida interagindo 10 mL de cada solução preparada no mesmo recipiente. Se considerarmos reagentes puros e rendimento total da reação, após filtração com posterior secagem em estufa, qual a massa de precipitado esperado?
2 KCl (aq) + Pb(NO3) 2 (aq) ➡ PbCl2 (s) + 2 KNO3
(Considere as seguintes massas molares em g/mol: K = 39, Cl = 35,5, Pb = 207, N = 14 e O = 16)
A
4,04 g de precipitado.
B
5,56 g de precipitado.
C
2,02 g de precipitado.
D
2,78 g de precipitado.
E
4,80 g de precipitado.
Durante o processo de purificação de uma amostra orgânica sólida, solúvel em água quente, com impurezas coloridas dispersas no sólido, o técnico de laboratório executou uma sequência de operações para a recristalização do material. Assinale a alternativa que apresenta, na ordem clássica, as principais etapas para a recristalização da amostra.
A
Adição de carvão ativado → resfriamento → dissolução da amostra em solvente frio → lavagem com solvente frio → secagem.
B
Dissolução da amostra em solvente quente → adição de carvão ativado → filtração a quente → resfriamento lento → lavagem com solvente frio → secagem.
C
Dissolução da amostra em solvente frio → resfriamento → adição de carvão ativado → aquecimento lento → secagem em liofilizador.
D
Dissolução da amostra em solvente quente → adição de carvão ativado → filtração a quente → resfriamento instantâneo → lavagem com solvente frio → secagem.
E
Dissolução da amostra em solvente quente → congelamento instantâneo → adição de carvão ativado → lavagem com solvente frio → secagem em estufa de circulação.
Para o trabalho em laboratório, deve-se selecionar os equipamentos corretos e organizá-los de maneira adequada. Qual das seguintes opções descreve CORRETAMENTE a montagem básica para realizar uma destilação simples?
A
Um condensador ligado à entrada de água quente para acelerar o processo de condensação.
B
Um condensador conectado ao balão de destilação e a um recipiente coletor, com o fluxo de água de refrigeração fluindo contra o sentido do vapor.
C
Um funil de separação conectado diretamente ao balão de destilação para coletar o destilado.
D
Um termômetro inserido diretamente no líquido do balão de destilação para medir a temperatura da solução.
E
Um balão de fundo chato diretamente aquecido sobre uma chama sem o uso de manta ou tela de aquecimento.
Na extração líquido-líquido, é necessário que as duas fases sejam colocadas em contato para permitir a transferência de massa e, em seguida, elas devem ser separadas. Diferentemente da absorção de gás e da destilação, a extração apresenta desafios adicionais devido a características específicas das fases envolvidas. Por exemplo, as duas fases frequentemente possuem ____________, o que reduz a energia disponível para mistura e separação, especialmente quando o ____________ é utilizado. Além disso, as fases apresentam ____________, o que dificulta tanto o processo de mistura quanto o de separação.
As expressões que preenchem, correta e respectivamente, as lacunas dessa sentença são:
A
densidades comparáveis – fluxo gravitacional – viscosidades relativamente altas.
B
densidades muito diferentes – fluxo mecânico – temperaturas elevadas.
C
densidades altas – fluxo mecânico – temperaturas baixas.
D
viscosidades baixas – fluxo gravitacional – densidades muito diferentes.
A análise gravimétrica é uma técnica analítica utilizada para determinar a quantidade de uma substância em uma amostra por meio da medição de sua massa. Sobre esse método, assinale a alternativa correta.
A
É limitada apenas à determinação de compostos orgânicos, pois esses compostos possuem alta estabilidade térmica.
B
O processo de pesagem da substância após a precipitação deve ser feito antes da secagem, pois a secagem pode alterar a massa do precipitado.
C
A substância a ser analisada é transformada em um composto insolúvel (precipitado), que é então filtrado, lavado, seco e pesado.
D
A secagem do precipitado deve ser evitada, pois a perda de massa durante a secagem pode comprometer os resultados.
E
Um controle rigoroso das condições de temperatura não é necessário, uma vez que o processo de secagem e filtragem não influencia os resultados obtidos.
Durante um experimento de laboratório, um técnico em química precisa isolar e purificar 10g de ácido benzoico. Sabendo que o ácido benzoico é um sólido pouco solúvel em água fria, mas muito solúvel em água quente. Qual dos seguintes métodos é mais adequado para o propósito descrito?
A
Recristalização
B
Filtração a vácuo.
C
Destilação fracionada.
D
Cromatografia em coluna.
E
Extração líquido-líquido.
A extração de metais a partir de minérios envolve diversas etapas de processos químicos e físicos. A otimização desses processos apresenta desafios ambientais relacionados ao consumo de energia, ao impacto ecológico e à eficiência produtiva.
Uma ação que está mais alinhada com práticas sustentáveis na metalurgia consiste na
A
expansão da exploração mineral em áreas de preservação ambiental controladas.
B
substituição dos solventes orgânicos de custo elevado utilizados na purificação dos minérios por outros de menor custo.
C
substituição dos processos redutores por incineração dos minérios e dos subprodutos.
D
aplicação de temperaturas mais elevadas para acelerar as reações de extração metálica.
E
reutilização de sucata metálica por meio de processos de reciclagem industrial.
A esterilização por calor seco é indicada para pós e produtos oleosos, e apresenta como desvantagens a lenta penetração do calor e a demorada destruição microbiana, que tornam mais prolongado o processo de esterilização.
C
Certo
E
Errado
É recomendado o uso de inibidores reversíveis de proteases durante o processo de extração e purificação.
C
Certo
E
Errado
Leia o fragmento a seguir.
A contaminação por mercúrio em rios da Amazônia, decorrente do garimpo ilegal, é uma ameaça crescente à biodiversidade e à saúde das populações ribeirinhas. Uma das formas de identificar a presença desse metal em amostras ambientais é recorrer a métodos analíticos clássicos de análise sistemática de cátions, empregados historicamente em laboratórios para caracterização de íons metálicos em solução.
(Adaptado de reportagem – Agência Brasil, 2024)
Na análise sistemática de cátions, os íons metálicos são separados em grupos, de acordo com a formação de precipitados característicos, frente a reagentes específicos. O íon Hg²⁺ (mercúrio II) pertence ao primeiro grupo de cátions.
Considere uma amostra de água coletada em área de garimpo ilegal, suspeita de contaminação por mercúrio. Para caracterizar a presença de Hg²⁺, utilizando a análise sistemática, deve-se adicionar à amostra uma solução de
A
H₂S em meio ácido, formando sulfeto de mercúrio (HgS), de coloração preta.
B
NaOH, formando hidróxido de mercúrio (Hg(OH)₂), que é facilmente solúvel em excesso de base.
C
HCl diluído, formando cloreto de mercúrio(II) (HgCl₂) insolúvel, e posterior tratamento com amônia.
D
NH₄Cl e NH₄OH, formando um precipitado branco de Hg(OH)Cl.
E
K₂CrO₄, formando cromato de mercúrio(II), de cor alaranjada.
A cristalização, que constitui um método de purificação baseado na diferença de solubilidade dos compostos, é ideal para isolar compostos de alta pureza em grandes quantidades.
C
Certo
E
Errado
A extração com fluidos supercríticos é limitada apenas a compostos polares, pois o dióxido de carbono supercrítico apresenta baixa afinidade com compostos apolares.
C
Certo
E
Errado
No Brasil, a extração de canabidiol (CBD) da planta de Cannabis sp. é regulamentada e realizada por empresas autorizadas pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). Essas empresas seguem regras rigorosas para cultivo, processamento e extração do canabidiol com fins medicinais. A extração do CBD geralmente ocorre em laboratórios especializados, nos quais são utilizadas técnicas como extração com CO₂ supercrítico, extração com solventes orgânicos ou métodos a frio. Esses processos são projetados para isolar o canabidiol da planta, garantindo a pureza e a eficácia do produto final. Qual dos seguintes equipamentos é essencial para a montagem básica de um sistema de extração de canabidiol utilizando CO₂ supercrítico?
A
Bomba de alta pressão para comprimir o CO₂ e mantê-lo em estado supercrítico durante a extração.
B
Evaporador rotativo para remover solventes voláteis do canabidiol extraído.
C
Coluna de fracionamento para destilar o CO₂ e o canabidiol em diferentes frações.
D
Funil de separação para separar o CO₂ supercrítico do canabidiol após a extração.
E
Reator de vidro com agitador magnético para dissolver o canabidiol no CO₂ supercrítico.
O princípio geral do método Kjeldahl consiste em:
A
Destilação fracionada de compostos orgânicos para extração de nitrogênio orgânico.
B
Mineralização de matéria orgânica em nitrogênio amoniacal por digestão com ácido nítrico.
C
Separar, identificar e quantificar nitrogênio amoniacal contido em matéria orgânica por HPLC-MS (Cromatografia Líquida de Alta Performance acoplada a Espectrometria de Massas).
D
Conversão de nitrogênio orgânico para nitrato amoniacal.
E
Conversão de nitrogênio orgânico em amônia por digestão com ácido sulfúrico.
Qual alternativa apresenta a associação CORRETA entre o material/uso e o método de processamento mais indicado?
A
Plásticos termossensíveis com lúmen longo, associados à imersão em álcool 70% por 10 min (esterilização).
B
Pós e óleos, associados à esterilização por vapor a 121°C/15 min (ciclo gravitacional).
C
Instrumentais metálicos canulados, compatíveis com vapor e embalados, associados à esterilização por vapor em autoclave (ciclo pré-vácuo).
D
Bancadas e superfícies ambientais, associadas à esterilização a seco em estufa 160°C/120 min entre atendimentos.
E
Partes externas de equipamentos (teclado, alça de refletor) associadas à esterilização por óxido de etileno.
Em um procedimento gravimétrico, determinada amostra contendo íons cloreto foi tratada com solução de nitrato de prata, resultando na formação de um precipitado branco, insolúvel em água. Após filtração, lavagem e secagem, a massa do precipitado foi obtida com precisão.
Com base nas informações, é correto afirmar que:
A
O método aplicado é indireto, pois a massa do precipitado não tem relação com a quantidade do analito.
B
O procedimento exemplifica um método de análise em que a quantidade do analito é determinada pela estequiometria do precipitado formado.
C
O uso de reagente em excesso compromete a seletividade do método, mas não afeta a completude da precipitação.
D
A perda de parte do precipitado durante a filtração não influencia o cálculo da concentração do analito.
E
A aplicação descrita é um exemplo de análise volumétrica, em que a concentração é determinada pela diferença de volumes.
Leia o fragmento a seguir.
A qualidade da água de consumo humano é constantemente monitorada, e a determinação do teor de cloreto é uma etapa fundamental desse controle. Além do método de Mohr, outra estratégia clássica é o método de Volhard, no qual se adiciona excesso conhecido de solução padrão de nitrato de prata (AgNO₃) à amostra contendo íons cloreto. Após a formação completa do precipitado de cloreto de prata (AgCl), o excesso de prata em solução é titulado com solução padrão de tiocianato de potássio (KSCN), utilizando íons férricos (Fe³⁺) como indicador.
(Adaptado de VOGEL, Arthur I. Análise Química Quantitativa. Rio de Janeiro: LTC, 2020.)
Uma amostra de 25,0 mL de água de rio foi analisada pelo método de Volhard. Inicialmente, adicionou-se 30,0 mL de solução de AgNO₃ 0,0200 mol·L⁻¹ e após a precipitação de todo o Cl⁻ como AgCl, o excesso de Ag⁺ foi titulado com 8,0 mL de solução de KSCN 0,0150 mol·L⁻¹.
Considerando as reações:
e as massas molares aproximadas: Ag = 108 g/mol, Cl = 35,5 g/mol, C = 12 g/mol, S = 32 g/mol e N = 14g/mol. A concentração de cloreto em mg·L⁻¹ na amostra é
A
341
B
170
C
510
D
682
E
120
A seguir, é apresentada a curva de titulação de uma solução aquosa de glicina com NaOH 0,1 mol/L. A glicina é um aminoácido que possui dois grupamentos ionizáveis, o grupo carboxila (−COOH) e o grupo amina (−NH3+), cada qual com seu respectivo pKa.
<R>David L. Nelson, Michael M. Cox e Aaron A. Hoskins. Princípios de bioquímica de Lehninger. v. 1, 8.ª ed. Porto Alegre: ArtMed, 2022.
Com base na curva de titulação apresentada e nos princípios da química analítica volumétrica, assinale a opção correta.
A
No ponto isoelétrico (pI), a glicina apresenta carga líquida neutra e é predominantemente encontrada na forma zwitteriônica.
B
O pKa1 refere-se à ionização do grupamento amina, pois este é o primeiro a ser desprotonado durante a titulação.
C
O segundo ponto de equivalência ocorre quando metade das moléculas de glicina está protonada e a outra metade, desprotonada.
D
O pKa2 está associado à desprotonação do grupamento carboxila, pois este é o último a perder um próton, devido à sua maior acidez
E
A titulação de um aminoácido como a glicina com NaOH gera um único ponto de equivalência, pois apenas o grupo carboxila é titulado.
A precipitação do cloreto de prata (AgClI) para determinar a quantidade de prata em uma amostra é um exemplo de método de análise química conhecido como:
A
Análise gravimétrica
B
Análise volumétrica
C
Análise colorimétrica
D
Análise potenciométrica
E
Análise espectrofotométrica
As análises gravimétrica e volumétrica são métodos clássicos da Química Analítica Quantitativa. A volumetria, em particular, depende do uso de soluções de concentração exatamente conhecida, preparadas a partir de padrões primários ou padronizadas contra eles. Assinale a alternativa que descreve corretamente as características essenciais de uma substância para ser classificada como um padrão primário.
A
Estar disponível apenas como uma solução já padronizada de um fornecedor, pois a preparação de um padrão primário em laboratório não é confiável, e ser um ácido ou base forte, como o HCl ou o NaOH.
B
Alta pureza (geralmente ≥ 99,9%), estabilidade atmosférica (não ser higroscópico, eflorescente ou reagir com CO₂), alta massa molar para minimizar erros de pesagem, e reagir de forma rápida, completa e estequiométrica com o analito.
C
Reagir lentamente com o titulante para permitir a observação cuidadosa do ponto final, ser moderadamente estável ao ar, e ter uma fórmula química que não seja exatamente conhecida.
D
Baixa massa molar para facilitar a dissolução, ser altamente higroscópica para garantir a hidratação completa em solução, e ser de baixo custo, mesmo que com pureza moderada (em torno de 95%).
E
Ser um líquido volátil para facilitar a medição de volumes, ter coloração intensa para servir como seu próprio indicador, e ser solúvel apenas em solventes orgânicos.
Gerar simulado