Pressão Máxima de Vapor

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<p>PRESSÃO MÁXIMA DE VAPOR</p><p>DE UM LÍQUIDO PURO</p><p>Pressão Máxima de Vapor de um líquido: é a pressão</p><p>exercida por seus vapores quando estes estão em</p><p>equilíbrio dinâmico com o líquido.</p><p>O desnível h entre os dois níveis de</p><p>mercúrio mede a pressão exercida pelo</p><p>vapor do líquido. Dessa forma, podemos</p><p>concluir que a pressão exercida pelo vapor</p><p>em equilíbrio com o líquido chama-se</p><p>pressão máxima de vapor (PMV), já que</p><p>antes de atingir o equilíbrio, a velocidade de</p><p>vaporização é maior que a velocidade de</p><p>condensação. A quantidade de vapor vai</p><p>aumentando e, portanto, a pressão de vapor</p><p>também aumenta. Quando atinge o</p><p>equilíbrio, a concentração de moléculas na</p><p>fase de vapor fica constante e a pressão</p><p>não aumenta mais, isto é, atinge o seu valor</p><p>máximo.</p><p>Pressão Máxima de Vapor (PMV)</p><p>Pressão máxima de vapor de um líquido é a</p><p>pressão que seu vapor exerce num recipiente</p><p>fechado,quando está em equilíbrio com o líquido, a</p><p>certa temperatura.</p><p>Quanto maior a temperatura, maior a pressão de</p><p>vapor de uma substância.</p><p>Quanto maior a volatilidade de uma substância,</p><p>maior é a sua pressão de vapor.</p><p>FATORES QUE INFLUEM NA</p><p>PRESSÃO MÁXIMA DE VAPOR</p><p>A) TEMPERATURA</p><p>Aumentando-se a temperatura, o</p><p>líquido evapora mais</p><p>intensamente, aumentando mais a</p><p>pressão de vapor.</p><p>B) NATUREZA DO LÍQUIDO</p><p>Quanto maior a volatilidade de um líquido</p><p>maior a pressão máxima de vapor.</p><p>TEMPERATURA DE EBULIÇÃO</p><p>NORMAL DA H2O</p><p>TEMPERATURA DE EBULIÇÃO DA</p><p>H2O ACIMA DO NÍVEL DO MAR</p><p>TEMPERATURA DE EBULIÇÃO DA</p><p>ÁGUA NUMA PANELA DE</p><p>PRESSÃO</p><p>TEMPERATURAS DE EBULIÇÃO DE LÍQUIDOS</p><p>PUROS</p><p>maior pressão</p><p>de</p><p>vapor</p><p>líquido</p><p>mais</p><p>volátil</p><p>menor</p><p>temperatura de</p><p>ebulição</p><p>01) Em um mesmo local, a pressão de vapor de todas as substâncias puras</p><p>líquidas:</p><p>a) tem o mesmo valor à mesma temperatura.</p><p>b) tem o mesmo valor nos respectivos pontos de ebulição.</p><p>c) tem o mesmo valor nos respectivos pontos de congelação.</p><p>d) aumenta com o aumento do volume do líquido presente, à temperatura</p><p>constante.</p><p>e) diminui com o aumento do volume de líquido presente, à temperatura</p><p>constante.</p><p>X</p><p>02) Aquecendo água destilada, numa panela aberta e num local onde a</p><p>pressão ambiente é 0,92atm, a temperatura de ebulição da água:</p><p>a) será inferior a 100°C</p><p>b) depende da rapidez do aquecimento</p><p>c) será igual a 100°C</p><p>d) é alcançada quando a pressão máxima de vapor saturante for 1atm.</p><p>e) será superior a 100°C</p><p>X</p><p>03) Na panela de pressão, os alimentos cozinham em menos tempo, porque</p><p>a pressão exercida sobre a água torna-se maior que a pressão atmosférica.</p><p>Em conseqüência desse fato, podemos afirmar que o tempo de cozimento</p><p>do alimento é menor porque</p><p>a) a água passa a "ferver" acima de 100°C.</p><p>b) a água passa a "ferver" abaixo de 100°C.</p><p>c) a água passa a "ferver" a 100°C.</p><p>d) não há mudança na temperatura de ebulição da água.</p><p>e) sob pressão maior a temperatura de ebulição da água deve ser menor.</p><p>X</p><p>04) Em uma cidade do interior gaúcho, observou-se que a água ferve a</p><p>98,2°C. Com base nessa informação, pode-se deduzir que</p><p>a) a pressão de vapor da água nessa cidade, a 98,2°C, é exatamente igual à</p><p>pressão de vapor da água, na temperatura de 100°C, ao nível do mar.</p><p>b) a pressão de vapor da água nessa cidade é maior que a pressão de</p><p>vapor da água ao nível do mar, para a mesma temperatura.</p><p>c) a pressão de vapor da água é diretamente proporcional à pressão</p><p>atmosférica.</p><p>d) nessa cidade a pressão de vapor da água a 98,2°C é exatamente 1atm.</p><p>e) nessa cidade a pressão atmosférica é igual à pressão de vapor da água</p><p>a 98,2°C.</p><p>X</p><p>05) Dois recipientes abertos contêm: um, água pura (I) e, o outro, água</p><p>salgada (II).</p><p>Esses dois líquidos são aquecidos até a ebulição e, a partir desse</p><p>momento, mede-se a temperatura do vapor desprendido.</p><p>Considerando essas informações, assinale a alternativa cujo gráfico</p><p>MELHOR representa o comportamento da temperatura em função do</p><p>tempo durante a ebulição.</p><p>X</p><p>06)Na figura são apresentadas duas curvas que expressam a relação</p><p>entre a pressão de vapor de dois líquidos, A e B, e a temperatura. Um</p><p>deles é uma solução aquosa de sacarose 1,0 mol/L e o outro, água</p><p>destilada.</p><p>Considerando-se o comportamento da pressão de vapor em relação à</p><p>temperatura de um terceiro líquido, C, uma solução aquosa de nitrato</p><p>de alumínio, Al(NO3)3 , 0,5 mol/L e das curvas A e B, são feitas as</p><p>seguintes afirmações:</p><p>I. A curva da solução C deve se posicionar à esquerda da curva A.</p><p>II. A temperatura de ebulição do líquido A é menor que a temperatura</p><p>de ebulição do líquido B.</p><p>III. A solução C dever apresentar maior pressão de vapor que o líquido</p><p>B.</p><p>IV. O líquido A é água destilada.</p><p>É correto apenas o que se afirma em</p><p>a) I e III.</p><p>b) III e IV.</p><p>c) II e III.</p><p>d) II e IV.</p><p>e) I e IV.</p><p>X</p><p>06)A figura a seguir mostra dois conjuntos com dois béqueres (A) e (B) com</p><p>soluções aquosas de mesmo soluto não volátil, porém de concentrações diferentes.</p><p>Os béqueres estão colocados em um recipiente fechado. Após algum tempo, o</p><p>sistema atinge o equilíbrio (sistema final) e observa-se que o nível da solução</p><p>contida no béquer (A) aumentou e o nível da solução contida no béquer (B)</p><p>diminuiu. Com base na figura, considere as afirmativas a seguir.</p><p>I. No início, a pressão de vapor da água no béquer (B) é maior que a pressão de</p><p>vapor da água no béquer (A).</p><p>II. Inicialmente a solução no béquer (B) está mais diluída que a solução no béquer</p><p>(A).</p><p>III. A água é transferida, como vapor, da solução mais concentrada para a solução</p><p>mais diluída.</p><p>IV. A pressão de vapor da água nos béqueres (A) e (B) é menor que a pressão de</p><p>vapor da água pura.</p><p>Estão corretas apenas as afirmativas:</p><p>a) I e II.</p><p>b) II e III.</p><p>c) II e IV.</p><p>d) I, II e IV.</p><p>e) II, III e IV.</p><p>X</p><p>PROPRIEDADES</p><p>COLIGATIVAS</p><p>DEFINIÇÃO</p><p>São propriedades que dependem</p><p>apenas do número de partículas dispersas</p><p>na solução, independentemente da</p><p>natureza dessas partículas.</p><p>CLASSIFICAÇÃO</p><p>EFEITO COLIGATIVO ESTUDADO</p><p>diminuição ou abaixamento da pres- Tonoscopia e</p><p>são máxima de vapor do solvente Tonometria</p><p>Aumento ou elevação da temperatu- Ebulioscopia e</p><p>ra de ebulição do solvente Ebuliometria</p><p>Diminuição ou abaixamento da tem- Crioscopia e</p><p>peratura de congelação do solvente Criometria</p><p>Pressão osmótica Osmoscopia e</p><p>Osmometria</p><p>TONOSCOPIA</p><p>(TONOMETRIA)</p><p>Estuda o abaixamento da pressão</p><p>máxima de vapor de um líquido,</p><p>ocasionado pela dissolução de um</p><p>soluto não-volátil.</p><p>ABAIXAMENTO DA PRESSÃO MÁXIMA</p><p>DE VAPOR NAS SOLUÇÕES</p><p>p0 = pressão máxima de</p><p>vapor do líquido puro</p><p>p = pressão máxima de</p><p>vapor da solução</p><p>p = abaixamento</p><p>absoluto</p><p>Abaixamento absoluto p = p0 – p</p><p>Abaixamento relativo</p><p>(efeito tonoscópioco)</p><p>0</p><p>0 0</p><p>p p p</p><p>P P</p><p>− </p><p>=</p><p>COMPROVAÇÃO DO EFEITO</p><p>TONOSCÓPICO</p><p>LEI DE RAOUT</p><p>A pressão máxima de vapor de uma</p><p>solução diluída, de soluto-volátil e não iônico, é</p><p>igual ao produto da pressão máxima de vapor do</p><p>solvente puro pela fração molar do solvente na</p><p>solução.</p><p>p = p0 . X2</p><p>O abaixamento relativo</p><p>da pressão máxima de</p><p>vapor é igual à fração</p><p>molar do soluto.</p><p>1</p><p>0</p><p>Δp</p><p>= X</p><p>p</p><p>Numa solução bastante diluída de um</p><p>soluto qualquer, não volátil e não iônico, o</p><p>abaixamento relativo da pressão máxima de</p><p>vapor é diretamente proporcional à</p><p>molalidade da solução.</p><p>0</p><p>Δp</p><p>= .</p><p>p</p><p>TK W</p><p>2M</p><p>1000</p><p>TK =</p><p> Constante</p><p>tonoscópia</p><p>EBULIOMETRIA</p><p>Estuda a elevação da temperatura de</p><p>ebulição de um líquido, provocado pela</p><p>dissolução de um soluto não-volátil.</p><p>Ebulição de líquido puro</p><p>Um líquido entra em ebulição quando</p><p>a pressão máxima de seus vapores (p0)</p><p>torna-se igual à pressão externa (pressão</p><p>ambiente).</p><p>EFEITO EBULIOMÉTRICO</p><p>EFEITO EBULIOMÉTRICO</p><p>Uma solução que emite menos</p><p>vapores, será necessário mais</p><p>calor para ferver a solução.</p><p>O efeito ebuliométrico é</p><p>conseqüência do efeito</p><p>tonométrico.</p><p>LEI DE RAOUT</p><p>Numa solução diluída de um soluto</p><p>qualquer, não volátil e não iônico, a</p><p>elevação da temperatura de ebulição</p><p>é</p><p>diretamente proporcional à molalidde da</p><p>solução.</p><p>R = constante universal dos gases perfeitos ( 2 cal / k . mol).</p><p>T = temperatura absoluta de ebulição do solvente.</p><p>Lv = calor latente de vaporização do solvente (cal / g).</p><p>Efeito ebulioscópio</p><p>(elevação da T.E. da solução)</p><p>Constante ebulioscópia</p><p>2</p><p>e</p><p>v</p><p>. T</p><p>K</p><p>1000 . L</p><p>R</p><p>=</p><p>∆ = t - t 0</p><p>∆ = K e . W</p><p>MÉTODO EBULIOMÉTRICO DE</p><p>DETERMINAÇÃO DE MASSA</p><p>MOLECULAR DO SOLUTO</p><p>1</p><p>e e</p><p>2 1</p><p>1000 . m</p><p>Δt = K .</p><p>m . M</p><p>CRIOMETRIA</p><p>CRIOMETRIA</p><p>É o estudo do abaixamento da</p><p>temperatura de congelamento de um</p><p>líquido, provocado pela dissolução de</p><p>outra substância.</p><p>EXPLICANDO O EFEITO CRIOMÉTRICO</p><p>DIAGRAMA DE FASES OU DE ESTADOS</p><p> Abaixamento da temperatura de</p><p>congelação da solução (tc)</p><p>tc = to - t</p><p>LEI DE RAOULT</p><p>Numa solução diluída de um soluto</p><p>qualquer, não iônico, o abaixamento da</p><p>temperatura de congelação e diretamente</p><p>proporcional à molalidade da solução.</p><p>tc = Kc . W ou</p><p>1</p><p>c c</p><p>2 1</p><p>1000 . m</p><p>Δt = K .</p><p>m . M</p><p>ONDE :</p><p>2</p><p>c</p><p>f</p><p>R . T</p><p>K =</p><p>1000 . L</p><p>R = constante universal dos gases</p><p>perfeitos</p><p>T = temperatura de congelação do</p><p>solvente em (K)</p><p>Lf = calor latente de fusão do solvente</p><p>puro (cal/g)</p><p>Conclusão – Quanto maior for o</p><p>abaixamento da pressão máxima de vapor,</p><p>maiores serão a elevação da temperatura de</p><p>ebulição e o abaixamento da temperatura de</p><p>congelação da solução.</p><p>Nos radiadores de automóveis, em países de clima frio, utiliza-</p><p>se como "anticongelante" uma mistura de água e etilenoglicol</p><p>(C2H4(OH) 2) na proporção, em massa, de 50%. Admitindo-se</p><p>válida a lei de Raoult para essa concentração, até que</p><p>temperatura (negativa) estará protegido o motor do automóvel</p><p>no inverno rigoroso?</p><p>Dados:</p><p>Constante crioscópica da água = 1,86°C.kg.mol -1</p><p>massa molar do etilenoglicol = 62g/mol</p><p>a) - 5°C</p><p>b) - 10°C</p><p>c) - 20°C</p><p>d) - 30°C</p><p>e) - 40°C</p><p>500</p><p>W = = 16,12</p><p>62 . 0,5</p><p>ΔTC = TO - T</p><p>ΔTC = 16,2 . 1,82</p><p>ΔTC = 29,98</p><p>29,98 = 0 - T</p><p>T = - 29,98</p><p>o</p><p>Δp</p><p>= Kt . W</p><p>p</p><p>Tonometria →</p><p>Ebuliometria → te = Ke . W</p><p>Criometria → tc = Kc . W</p><p>OSMOMETRIA</p><p>Conceitos Gerais</p><p>DIFUSÃO – Movimento espontâneo entre</p><p>partículas de substâncias diferentes, que se</p><p>misturam dando origem a uma solução.</p><p>Membrana semipermeável ideal – Permite passar</p><p>o solvente e impede a passagem do soluto.</p><p>Osmose – É a passagem do solvente através de</p><p>uma membrana semipermeável.</p><p>Pressão Osmótica – Pressão que impede a</p><p>osmose (a diluição de uma solução).</p><p>Osmoscopia – É a observação da pressão</p><p>osmótica.</p><p>Osmometria – Medida da pressão osmótica de</p><p>uma solução.</p><p>LEIS DA OSMOMETRIA (Van’t Hoff)</p><p>1º Lei da osmometria</p><p>Em temperatura constante, a</p><p>pressão osmótica é diretamente</p><p>proporcional à molaridade da solução.</p><p>1n</p><p>P K m ou P K</p><p>V</p><p>= =</p><p>2º Lei da osmometria</p><p>Em molaridade constante, a pressão</p><p>osmótica é diretamente proporcional à</p><p>temperatura absoluta da solução.</p><p>P = K . T</p><p>PRESSÃO OSMÓTICA ( π )</p><p>PV = n R T π V = n R T</p><p>π = M R T</p><p>PRESSÃO OSMÓTICA REVERSA</p><p>A Osmose</p><p>Reversa é obtida</p><p>através da</p><p>aplicação</p><p>mecânica de uma</p><p>pressão superior</p><p>à pressão</p><p>osmótica do</p><p>lado da solução</p><p>mais</p><p>concentrada.</p><p>EFEITOS COLIGATIVOS EM SOLUÇÕES IÔNICAS</p><p>FATOR DE CORREÇÃO DE VAN’T HOFF</p><p>i = 1 + α ( q - 1 )</p><p>Onde : α = grau de ionização</p><p>q = número de íons</p><p>Observação :</p><p>1) α = 0 → i = 1 ( soluto não ioniza )</p><p>2) α = 1 → i = q ( todos ionizam )</p><p>1) 171 g sacarose ( solução molecular )</p><p>342 g sacarose - 6,02 x 10 23 moléculas</p><p>171g sacarose - x = 3,01 x 10 23 moléculas</p><p>2) HCl → H+ + Cl -1 ( solução iônica )</p><p>α = 90 % → 90 ionizam ( 90 H+ + 90Cl -1 )</p><p>10 não ionizam</p><p>90 + 90 + 10 = 190 partículas</p><p>i = 1 + 0,9 ( 2 - 1 )</p><p>i = 1,9</p><p>o</p><p>Δp</p><p>= Kt . W</p><p>p</p><p>Tonometria →</p><p>Ebuliometria → te = Ke . W . i</p><p>Criometria → tc = Kc . W . i</p><p>LEI DE RAOULT - SOLUTOS IÔNICOS</p><p>. i</p><p>Injeções endovenosas de glicose são aplicadas em pessoas que estão</p><p>alcoolizadas. A solução de glicose, que é injetada nas veias desses</p><p>pacientes, deve ser isotônica em relação ao sangue, para não lesar</p><p>os glóbulos vermelhos. Considerando que o sangue humano possui</p><p>uma pressão osmótica da ordem de 7,8 atmosferas,</p><p>a) qual deve ser o valor da pressão osmótica da injeção endovenosa</p><p>a ser aplicada no paciente alcoolizado?</p><p>b) demonstre através de cálculos que o soro fisiológico, utilizado</p><p>nas injeções endovenosas, é solução com concentração C = 0,16</p><p>mol/L em cloreto de sódio (NaCl).</p><p>Considere: R = 0,082 atm.L.mol -1.K - 1 T = 298 K e π = i.R.T.C</p><p>NaCl → Na + + Cl -</p><p>1 mol ------ 1 mol,</p><p>logo q = 2.</p><p>i = 1 + α(q - 1)</p><p>i = 1 + 1(2 - 1) = 2</p><p>π = i . R . T . C</p><p>π = 2 x 0,082 x 298 x 0,16 = 7,8.</p><p>Osmose reversa tem sido utilizada para obter água doce a partir de</p><p>água salgada nos últimos períodos de seca no Nordeste. Assumindo</p><p>uma concentração de 0,6M em NaCl para a água do mar, indique a</p><p>pressão mínima a ser aplicada para que ocorra este processo a 27°C.</p><p>Dado: R = 0,082 L.atm/mol.K (59,0 atm )</p><p>Certas propriedades físicas de um solvente, tais como</p><p>temperatura de ebulição e de solidificação, são alteradas</p><p>quando nele dissolvemos um soluto não-volátil. Para se</p><p>verificar esse fato, quatro sais distintos foram dissolvidos</p><p>em frascos contendo a mesma quantidade de água,</p><p>formando as soluções I, II, III e IV, como indica o esquema</p><p>a seguir:</p><p>Assinale a alternativa que apresenta soluções em ordem</p><p>CRESCENTE de abaixamento da temperatura de</p><p>solidificação.</p><p>a) IV < I < II < III</p><p>b) III < I < II < IV</p><p>c) IV < II < I < III</p><p>d) III < II < I < IV</p><p>X</p><p>Sejam dadas as seguintes soluções aquosas:</p><p>I. 0,1 mol/L de cloreto de potássio (KCl)</p><p>II. 0,3 mol/L de glicose (C6H12O6)</p><p>III. 0,1 mol/L de sacarose (C12H22O11)</p><p>IV. 0,3 mol/L de sulfato de sódio (Na2SO4)</p><p>Assinale a alternativa que apresenta as</p><p>soluções em ordem decrescente de</p><p>temperatura de ebulição.</p><p>a) III > I > II > IV</p><p>b) IV > II > I > III</p><p>c) IV > II > III > I</p><p>d) III > II > I > IV</p><p>X</p><p>Dois frascos abertos, um contendo água pura líquida</p><p>(frasco A) e o outro contendo o mesmo volume de uma</p><p>solução aquosa concentrada em sacarose (frasco B), são</p><p>colocados em um recipiente que, a seguir, é devidamente</p><p>fechado. É CORRETO afirmar, então, que, decorrido um</p><p>longo período de tempo,</p><p>a) os volumes dos líquidos nos frascos A e B não</p><p>apresentam alterações visíveis.</p><p>b) o volume do líquido no frasco A aumenta, enquanto que</p><p>o do frasco B diminui.</p><p>c) o volume do líquido no frasco A diminui, enquanto que</p><p>o do frasco B aumenta.</p><p>d) o volume do líquido no frasco A permanece o mesmo,</p><p>enquanto que o do frasco B diminui.</p><p>e) o volume do líquido no frasco A diminui, enquanto que</p><p>o do frasco B permanece o mesmo.</p><p>X</p><p>Para dessalinizar a água, um método ultimamente</p><p>empregado é o da osmose reversa. A osmose ocorre</p><p>quando se separa a água pura e a água salgada por</p><p>uma membrana semipermeável (que deixa passar</p><p>moléculas de água, mas não de sal).</p><p>A água pura escoa através da membrana, diluindo a</p><p>salgada. Para dessalinizar a água salobra é preciso</p><p>inverter o processo, através da aplicação de uma</p><p>pressão no lado com maior concentração de sal. Para</p><p>tal, essa pressão exercida deverá ser superior à:</p><p>a) densidade da água</p><p>b) pressão atmosférica</p><p>c) pressão osmótica</p><p>d) pressão de vapor</p><p>e) concentração do sal na água</p><p>X</p>