Quimica Feltre - Vol 2-088-090

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19
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.
Exercício resolvido
16 A pressão máxima de vapor de água pura, a 20 °C, é
17,54 mmHg. Dissolvendo-se 36 g de glicose (mas-
sa molecular % 180) em 500 g de água, quais serão
os abaixamentos relativo e absoluto da pressão má-
xima de vapor da solução?
Resolução
• Cálculo do abaixamento relativo da pressão máxi-
ma de vapor da solução
∆p
p
K m
m M0
t
1
2 1
1.000
% "
"
"
Considerando que o solvente é a água (massa
molecular % 18), sua constante tonométrica vale:
K M Kt 2 t1.000
18
1.000
% %⇒
Substituindo esse valor e os dados do problema
na primeira fórmula, temos:
∆p
p0 1.000
1.000 36
500 180
%
18
"
"
"
∆p
p0
0,0072%
(esse resultado é um número puro e não depende
da temperatura)
• Cálculo do abaixamento absoluto da pressão má-
xima de vapor da solução
Tendo sido dada, no problema, a pressão máxima
de vapor da água pura (p0 % 17,54 mmHg), obte-
mos do resultado anterior:
∆ ∆p
p
p
0 17,54
0,0072% %
∆p % 0,1263 mmHg
17 Qual é a pressão máxima de vapor, a 100 °C, de uma
solução de 1,71 g de sacarose (massa molecular % 342)
em 100 g de água?
Observação: Lembramos que, a 100 °C, a pressão máxi-
ma de vapor da água pura é 1 atm ou 760 mmHg.
18 (Faap-SP) Determine a massa molecular de um certo açú-
car, sabendo que a uma dada temperatura a dissolução
de 20,0 g desse composto em 500 g de água causa um
abaixamento relativo da pressão máxima de vapor igual
a 0,004.
19 (Fuvest-SP) Duas panelas abertas contêm líquidos em
contínua ebulição: a panela 1 tem água pura e a panela 2
tem água salgada. Qual dos gráficos seguintes mais bem
representa a variação das temperaturas dos líquidos em
função do tempo?
a)
2
1
1
2d)
b)
1
2
1
2
2
1
20 (UFRGS-RS) Considere o gráfico abaixo, que represen-
ta as variações das pressões máximas de vapor da água
pura (A.P.) e duas amostras líquidas A e B, em função
da temperatura.
O que se pode concluir em temperaturas iguais?
a) a amostra A constitui-se de um líquido menos volátil
que a água pura.
b) a amostra B pode ser constituída de uma solução aquo-
sa de cloreto de sódio.
c) a amostra B constitui-se de um líquido que evapora
mais rapidamente que a água pura.
d) a amostra A pode ser constituída de solução aquosa
de sacarose.
e) as amostras A e B constituem-se de soluções aquosas
preparadas com solutos diferentes.
20 40 60 80 100 120
760
Pressão (mmHg)
Temperatura (°C)
A A.P. B
c)
e)
Exercício resolvido
21 Dez gramas de uma substância, de massa molecular
266, foram dissolvidos em 500 g de tetracloreto de
carbono. Qual a temperatura de ebulição da solu-
ção, sob pressão normal? (Dados relativos ao
tetracloreto de carbono puro: temperatura de ebuli-
ção % 77,0 °C (sob pressão normal); calor latente de
vaporização % 46 cal/g)
EXERCÍCIOS Registre as respostasem seu caderno
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75Capítulo 2 • PROPRIEDADES COLIGATIVAS
Resolução
• Cálculo da constante ebuliométrica molal do
solvente (tetracloreto de carbono)
K R T
Le
0
2
v1.000
%
"
"
Ke
22 (77 273)
1.000 46
%
""
"
Ke q 5,32 °C " kg " mol
#1
• Cálculo da temperatura de ebulição da solução
∆θ θ θe e 0 e 1
2 1
1.000
% # % K m
m M
"
"
"
θe 77,0 5,32
1.000 0
500 266
# % "
"
"
1
θe % 77,4 °C
Se as fôrmas forem colocadas, ao mesmo tempo, no
congelador e estiverem, inicialmente, com a mesma tem-
peratura, vai congelar-se primeiro a fôrma que contém
500 mL de quê?
a) De água pura.
b) De solução, em água, contendo 50 mL de suco de
limão.
c) De solução, em água, contendo 100 mL de suco de
limão.
d) De solução, em água, contendo 50 mL de suco de
limão e 50 g de açúcar.
e) De solução, em água, contendo 100 mL de suco de
limão e 50 g de açúcar.
Exercício resolvido
26 Qual é a temperatura de congelação de uma solu-
ção contendo 8,9 g de antraceno (C14H10) em 256 g
de benzeno? (Temperatura de congelação do
benzeno puro % 5,42 °C; constante criométrica
molal do benzeno % 5,12 °C; massas atômicas:
H % 1; C % 12)
Resolução
∆θ θ θc 0 c c 1
2 1
1.000
% # % K m
m M
"
"
"
5,42 5,12 1.000 ,9
256 178c
# %θ " "
"
8
θc % 4,42 °C
27 (FEI-SP) Qual é a temperatura de solidificação de uma
solução que contém dissolvido 0,5 mol de um composto
molecular em 1.500 g de benzeno?
a) 0 °C
b) 1,7 °C
c) #1,7 °C
d) 3,8 °C
e) 7,2 °C
Dados:
Temperatura de solidificação do benzeno: 5,5 °C
Constante crioscópica do benzeno: 5,1 °C " molal#1
28 (UFMT) Calcule o abaixamento da temperatura do
ponto de congelamento de uma solução aquosa que
contém 72 g de glicose dissolvida em 800 g de água,
sabendo-se que a constante crioscópica da água é
1,86 °C " molal#1.
29 Em países frios, se deixarmos um automóvel parado
ao relento, durante uma noite de inverno, a água do
radiador poderá solidificar-se, arrebentando o próprio
radiador ou outras partes do sistema de arrefecimento.
Para evitar que isso aconteça, costuma-se adicionar
etilenoglicol (CH2OH CH2OH) à água do radiador.
Calcule a massa de etilenoglicol que deve ser adicio-
nada, por quilo de água, para que ela só comece a
solidificar-se a 10 °C abaixo de zero (constante
criométrica molal da água % 1,86 °C; massas atômi-
cas: H % 1; C % 12).
22 (UEL-PR) Uma solução aquosa de glicose apresenta con-
centração 0,50 molal. Calcular a elevação do ponto de
ebu l ição da água, em graus Cels ius (constante
ebulioscópica molal da água % 0,52 °C/molal).
a) 5,2
b) 2,6
c) 0,52
d) 0,26
e) 0,13
23 Qual é a temperatura de ebulição, sob pressão normal, de
uma solução de 4,7 g de fenol (C6H6O) em 500 g de álcool
comum? (massas atômicas: H % 1; C % 12; O % 16; cons-
tante ebuliométrica molal do álcool % 1,22 °C " kg " mol#1;
temperatura de ebulição do álcool puro, sob pressão nor-
mal % 78,52 °C)
24 (UGF-RJ) Leia o texto:
Em cerca de 20 dias, 500 bilhões de toneladas de gelo
se desfizeram na Antártica, formando milhares de
icebergs. É um acontecimento sem precedentes e alar-
mante pela rapidez com que ocorreu. Os cientistas não
conseguem encontrar outra explicação para o fenôme-
no que não o aquecimento global, causado pelo efeito
estufa, por sua vez resultado da emissão de gases como
o dióxido de carbono.
O Globo, 21 mar. 2002.
Na água existem vários sais dissolvidos, dentre eles, o
cloreto de sódio.
Relacionando-se as temperaturas de congelamento e de
fervura da água pura com as de uma solução 1 molal de
cloreto de sódio, qual a variação que ela deverá sofrer?
a) Congelar a 0 °C.
b) Ferver a 100 °C.
c) Congelar acima de 0 °C.
d) Ferver abaixo de 100 °C.
e) Congelar abaixo de 0 °C.
25 (UFMG) Num congelador, há cinco fôrmas que contêm
líquidos diferentes, para fazer gelo e picolés de limão.
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30 Qual é o abaixamento relativo da pressão máxima de
vapor numa solução aquosa milimolar de um soluto não-
volátil e não-iônico?
Observação: Essa solução é tão diluída que podemos
considerar o valor da molalidade como sendo pratica-
mente igual ao da molaridade.
31 (Fuvest-SP) Numa mesma temperatura, foram medidas
as pressões de vapor dos três sistemas abaixo.
x 100 g de benzeno
5,00 g de naftaleno dissolvidos em 100 g de
y benzeno
(massa molar do naftaleno % 128 g/mol)
5,00 g de naftaceno dissolvidos em 100 g de
z benzeno
(massa molar do naftaceno % 228 g/mol)
105,0 106,4 108,2
a) x y z
b) y x z
c) y z x
d) x z y
e) z y x
Os resultados, para esses três sistemas, foram: 105,0,
106,4 e 108,2 mmHg, não necessariamente nessa ordem.
Tais valores são, respectivamente, as pressões de vapor
dos sistemas:
32 (UFPE) O gráfico abaixo representa a pressão de vapor
(eixo das ordenadas), em atm, em função da temperatu-
ra (eixo das abscissas), em °C, de três amostras, I, II e III.
Se uma dessas amostras forde água pura e as outras duas
de água salgada, o que podemos afirmar?
ses dois líquidos. O ponto de ebulição de um dos líqui-
dos é 90 °C.
1,0
Pressão de vapor (atm)
θI θII θIII θ (°C)
I
II
III
a) A amostra I é a amostra de água salgada.
b) A amostra I é a mais volátil.
c) A amostra II é mais concentrada que a amostra III.
d) A amostra I é a menos volátil.
e) Na temperatura θIII e 1 atm a amostra II ainda não
entrou em ebulição.
33 (Vunesp) No gráfico a seguir, as curvas I, II, III e IV
correspondem à variação da pressão de vapor em função
da temperatura de dois líquidos puros e das respectivas
soluções de mesma concentração de um mesmo sal nes-
Utilizando os números das curvas respectivas:
a) Indicar quais curvas correspondem aos líquidos pu-
ros. Indicar, entre os dois, qual é o líquido mais volátil
e justificar.
b) Indicar quais curvas correspondem às soluções. Jus-
tificar.
34 (Cesgranrio-RJ) Determinou-se o ponto de fusão de uma
substância X, encontrando-se um valor menor que o ta-
belado para essa substância. Isso pode significar o quê?
a) Que a quantidade de substância utilizada na determi-
nação foi menor do que o necessário.
b) Que a quantidade de substância utilizada na determi-
nação foi maior do que o necessário.
c) Que uma parte da substância não fundiu.
d) Que a substância contém impurezas.
e) Que a substância está 100% pura.
35 O sulfeto de carbono puro se congela a #108,65 °C e
tem constante crioscópica molal igual a 3,83 °C. Uma
solução de 12,8 g de enxofre em 766 g de sulfeto de
carbono se congela a #108,90 °C.
a) Qual é a massa molecular do enxofre?
b) Qual é a atomicidade do enxofre, sabendo que sua
massa atômica vale 32?
36 (UFPE) Por que a adição de certos aditivos na água dos
radiadores de carros evita que ocorra o superaquecimen-
to da mesma e também o seu congelamento, quando
comparada com a da água pura?
a) Porque a água mais o aditivo formam uma solução
que apresenta pontos de ebulição e de fusão maiores
que os da água pura.
b) Porque a solução formada (água " aditivo) apresenta
pressão de vapor maior que a água pura, o que causa
um aumento no ponto de ebulição e de fusão.
c) Porque o aditivo reage com a superfície metálica do
radiador, que passa então a absorver energia mais efi-
cientemente, diminuindo, portanto, os pontos de ebu-
lição e de fusão quando comparados com a água pura.
d) Porque o aditivo diminui a pressão de vapor da solu-
ção formada com relação à água pura, causando um
aumento do ponto de ebulição e uma diminuição do
ponto de fusão.
e) Porque o aditivo diminui a capacidade calorífica da
água, causando uma diminuição do ponto de fusão e
de ebulição.
60 80 90 110
780
Temperatura (°C)
70 100
700
720
740
760
Pr
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sã
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(m
m
H
g)
I II III IV
EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES Registre as respostasem seu caderno
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