EXERCÍCIOS - SOLUÇÕES

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
CURSO DE QUÍMICA
DISCIPLINA FÍSICO-QUÍMICA II
PROFESSORA: AURELICE OLIVEIRA
LISTA DE EXERCÍCIOS 2 – SOLUÇÕES
Os volumes parciais molares da acetona (propanona) e do clorofórmio (triclorometano) em uma solução em que a fração molar do CHCl3 é 0,4693 são, respectivamente, 74,166 cm3 mol-1 e 80,235 cm3 mol-1. Qual o volume de 1,000 Kg desta solução?
Os volumes parciais molares de dois líquidos A e B em uma solução em que a fração molar de A é 0,3713 são, respectivamente, 188,2 cm3 mol-1 e 176, 14 cm3 mol-1. A massa molar de A é 241,1 g mol-1 e a de B 198,2 g mol-1. Qual o volume de 1,000 Kg desta solução?
A 20 C, a massa específica de uma solução a 20% ponderais de etanol em água é 968,7 Kg m-3. O volume parcial molar do etanol na solução é 52,2 cm3 mol-1. Calcule o volume parcial molar da água. 
Use a figura abaixo para fazer uma estimativa do volume total de uma solução formada pela mistura de 50,0 mL de etanol com 50,0 mL de água. As densidades dos dois líquidos são 0,789 e 1,000 g.cm‐3, respectivamente.
5. Os volumes molares parciais para uma solução de benzeno–tetracloreto de carbono a 25 C a uma fração molar de 0,5 são: Vb = 0,106 L mol−1 e Vc = 0,100 L mol−1, respectivamente, em que os subscritos b e c denotam C6H6 e CCl4. (a) Qual é o volume de uma solução preparada com um mol de cada componente? (b) Dado que os volumes molares são: C6H6 = 0,089 L mol1 e CCl4 = 0,097 L mol−1, qual é a variação no volume ao se misturar 1 mol de C6H6 com 1 mol de CCl4? (c) O que você pode deduzir sobre a natureza das forças intermoleculares entre o C6H6 e o CCl4?
06. Calcule a energia de Gibbs, a entropia e a entalpia na misturação de 1,00 mol de C6H14 (hexano) com 1,00 mol de C7H16 (heptano), a 298 k. Admita que a solução resultante seja ideal.
Um recipiente de 5,0 L está dividido em dois compartimentos de tamanhos iguais. O da esquerda contém nitrogênio a 1 atm e 25 °C. O da direita contem hidrogênio nas mesmas condições de pressão e temperatura. Calcule a energia de Gibbs de mistura e a entropia de mistura no processo que ocorre pela remoção da separação entre os compartimentos. Admita que os gases se comportem idealmente.
A 310 K, as pressões parciais do vapor de uma substância B dissolvida num líquido A são as seguintes:
	XB
	0,010
	0,015
	0,020
	pB/KPa
	82,0
	122,0
	166,1
Mostre que a solução a lei de Henry sobre este intervalo de frações molares e calcule a constante da lei de Henry a 310 K.
Com os dados da questão anterior, estime a pressão parcial de vapor do componente B em equilíbrio com sua solução A quando a molalidade de B for 0,25 mol Kg-1. A massa molar de A é 74,1 g mol-1.
4. A partir da lei de Henry, calcule a solubilidade (em molalidade) do CO2 em água, a 25 °C, quando a sua pressão parcial e (a) 0,10 atm e (b) 1,00 atm.
[Dados: KCO2(H2O) = 1,25×106 torr
O benzeno e o tolueno formam soluções quase ideais. O ponto de ebulição do benzeno puro é 80,1 C. Calcule o potencial químico do benzeno em relação ao do benzeno puro quando Xbenzeno = 0,30 no ponto de ebulição.
A pressão de vapor do 2-propanol é 50,00 KPa a 338,8 C, mas cai a 49,62 KPa quando se dissolvem, em 250 g de 2-propanol, 8,69 g de um composto orgânico não volátil. Calcule a massa molar do composto.
As substâncias A e B são ambas líquidos voláteis com pA* = 300 Torr, pB* = 250 Torr e Kb = 200 Torr (as concentrações exprimem-se em frações molares). Quando XA = 0,9, bB = 2,22 mol Kg-1, pA = 250 Torr e pB = 25 Torr. Calcule as atividades e os coeficientes de A e de B. Para A, use as frações molares e a lei de Raoult; para B, as frações molares, e também as molalidades, e a lei de Henry. 
Uma solução diluída de Br2 (bromo) em CCl4 (tetracloreto de carbono) se comporta como uma solução diluída ideal. A pressão de vapor do CCl4 puro e 33,85 Torr, a 298 K. A constante da lei de Henry quando a concentração de Br2 e expressa em fração molar e 122,36 Torr. Calcule a pressão de vapor de cada componente e a pressão total e a composição da fase gasosa quando a fração molar do Br2 for 0,050, admitindo que, nesta concentração, a solução se comporta como uma solução diluída ideal.
A medida das composições das fases liquida e gasosa, em equilíbrio, de soluções de acetona (A) e etanol (E) mostrou que, a 57,2 °C, sob pressão de 1,00 atm, tem-se xA = 0,400 (fração molar de A no lÍquido) quando yA = 0,516 (fração molar de A no vapor). Calcule as atividades e os coeficientes de atividade dos dois componentes desta solução com base na lei de Raoult. As pressões de vapor dos componentes puros, na temperatura mencionada, são: pA* = 786 Torr e pB* = 551 Torr.
 Calcule a força iônica de uma solução que é 0,040 mol Kg-1 em K3[Fe(CN)6](aq), 0,030 mol Kg-1 em KCl(aq) e 0,050 mol Kg-1 em NaBr (aq).
Calcule as massas de (a) KNO3 e, separadamente, (b) de Ba(NO3)2, quando o sal é adicionado a uma solução de KNO3(aq) 0,110 mol Kg-1, contendo 500 g do solvente, para elevar a força iônica a 1,00.
Estime o coeficiente médio de atividade iônica e a atividade de uma solução que é 0,020 mol Kg-1 no NaCl(aq) e 0,035 mol Kg-1 no Ca(NO3)2(aq). 
19. (a) Estabeleça e justifique o critério termodinâmico para o equilíbrio solução-vapor.
(b) Explique o significado de uma grandeza parcial molar.
20. (a) Explique o significado da atividade de um solvente.
(b) Explique o significado da atividade de um soluto.	
(c) Explique como é possível modificar a lei de Raoult de modo a descrever a pressão de vapor de soluções reais.