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20 EXERCÍCIOS – PROPRIEDADES
COLIGATIVAS
PROFESSOR DSc.
ALEXANDRE VARGAS
GRILLO
2
APRESENTAÇÃO DO AUTOR
Alexandre Vargas Grillo é graduado em Engenharia Química pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro
(PUC-Rio), Pós-Graduado em Licenciatura de Ensino Fundamental e Médio pela Química (UCAM – Universidade
Cândido Mendes). Mestre e Doutor em Engenharia de Materiais e Processos Químicos e Metalúrgicos também pela
PUC-Rio. Atualmente atua como Professor do Instituto Federal do Rio de Janeiro – IFRJ – Campus Nilópolis. Leciona
também em turmas de alto nível (IME-ITA-OLIMPÍADAS) a mais de vinte anos.
Na pesquisa atua na área da Engenharia de Processos Químicos e Metalúrgicos em Síntese de nanopartículas, além de
atuar na Química, mais especificamente na Físico-Química em Nanotecnologia. Autor de inúmeras obras destinada à
Olimpíada, concursos de alto nível (IME-ITA), graduação e pós-graduação. Atua como professor colaborador em
pesquisas na área de Síntese de Nanopartículas pelo Departamento de Engenharia Química e de Materiais – PUC-Rio.
É membro da coordenação de Olimpíadas de Química do Rio de Janeiro – OQRJ e das turmas Olímpicas de Química
do IFRJ – Campus Nilópolis.
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Questão 61 - (OArQ) A que temperatura uma solução aquosa 1,00 mol.L-1 de sacarose teria uma pressão osmótica de 1,00 atm. É razoável a resposta?
Resolução: Cálculo da temperatura da solução através da osmometria. Sendo i é igual a 1, por se tratar de uma solução molecular, temos:
π = [sacarose] x R x T x i, onde M é a concentração da quantidade de matéria.
1,0 = 1,0 x 0,8206 x T x 1,0
T = 12,19 K
Para 12,19 K (-260,81°C) NÃO se trata de temperatura razoável para uma solução aquosa de sacarose.
Questão 62 – Supondo os solutos completamente dissociados, determine a temperatura de congelamento de uma solução que contém 2 g de hidróxido
de sódio e 14,2 g de sulfato de sódio, dissolvidos em 500 g de água. Dado: constante crioscópica molal da água = 1,86°C.kg.mol-1.
Resolução: Informações colocadas pelo problema:
Solvente: água
Soluto (1): hidróxido de sódio (NaOH)
Soluto (2): sulfato de sódio (Na2SO4)
Analisando a solução de hidróxido de sódio: NaOH(aq) → Na+(aq) + OH-(aq)
∆Tc = Kc x W x i = 1,86 x [
(
2,0
40
)
0,500
] x {1 + (2 − 1) x 1} = 1,86 x [
(
2,0
40
)
0,500
] x {1 + (2 − 1) x 1} = 0,372°C
Analisando a solução de sulfato de sódio: Na2SO4(aq) → 2 Na+(aq) + SO4-2(aq)
∆Tc = Kc x W x i = 1,86 x [
(
14,2
142
)
0,500
] x {1 + (3 − 1) x 1} = 1,12°C
A temperatura de congelamento total será: ∆Ttotal = 0,372°𝐶 + 1,12°𝐶 = 1,492°𝐶
Como se trata de um processo crioscópica, a temperatura ficará negativa, ou seja, ∆Tc = - 1,49°C.
Questão 63 - (OLIMPÍADA NORTE – NORDESTE DE QUÍMICA)
I.Uma solução preparada a partir de 20,0 g de um soluto não volátil e 154 g de solvente, tetracloreto de carbono, tem uma pressão de vapor de 504 mmHg
a 65°C. Considerando que a pressão de vapor do tetracloreto de carbono é de 531 mmHg, a 65°C, qual será a massa molar aproximado do soluto?
II.As propriedades coligativas dependem da natureza do __________ e da concentração __________. Preencha cada lacuna com a letra correspondente a
opção correta.
a) do soluto
b) do solvente
c) de soluto e do solvente
III.O abaixamento do ponto de concentração de um solvente, provocado pela adição de um soluto não volátil (ΔTc) é igual ao produto da constante
crioscopica do solvente (Kc) pela concentração da solução, expressa em:
a) Molalidade
b) molaridade
c) normalidade
d) osmolaridade
Resolução:
Item I) Cálculo da massa molar do soluto:
∆P
P°
=
<MM>solvente
1000
x
nsoluto
m
kg
CCl4
x i
531 − 504
531
=
154
1000
x (
20
< MM >soluto
0,154
) x 1
< MM >soluto=
3080
7,854
= 392,16 g. mol−1
Item II) As propriedades coligativas dependem da natureza do solvente e da concentração da quantidade de matéria do soluto.
Item III) Molalidade (W), representado pela seguinte equação matemática: W =
nsoluto
m(kg)
solvente
Questão 64 - (OArQ) Quando 0,154 gramas de enxofre finamente dividido se fundem com 4,38 gramas de cânfora (Kc = 40 K.kg.mol-1), o ponto de
congelamento deste último baixa 5,47°C. Qual é a fórmula molecular do enxofre, com base nesta medida crioscópica?
Resolução: Dados do problema: Soluto = enxofre (Sx); Solvente = cânfora e Fator de Van’t Hoff: i = 1 (solução molecular)
Cálculo da massa molecular do soluto, a partir do efeito crioscópico: ∆Tc = Kc x W x i
Tsolução − Tsolvente = Kc x W x i
5,47 = 40 x [
(
0,154
< MM >soluto
)
4,38 x 10−3
] x 1
5,47 x 4,38 x 10−3 x < MM >soluto= 0,154 x 40
< MM >soluto= 257,11 g. mol
−1
4
Cálculo do número de átomos de enxofre: x =
257
32
≅ 8. Fórmula molecular: S8.
Questão 65 – Quando 2,25 g de um composto desconhecido se dissolvem em uma quantidade de 1,50 x 10² g de cicloexano, o ponto de ebulição do
cicloexano aumenta 0,481°C. Através destas informações, determine a massa molar do composto desconhecido. Dado: constante ebulioscópica molal do
cicloexano (Keb): 2,79°C.kg.mol-1.
Resolução: Dados do problema: Soluto: composto desconhecido; Solvente: cicloexano e Fator de Van’t Hoff: 1 (solução molecular)
Cálculo da massa molar (<MM>) do composto desconhecido, a partir do efeito ebulioscópico: ∆Teb = Keb x W x i
Tsolução − Tsolvente = Keb x W x i
0,481 = 2,79 x [
(
2,25
< MM >soluto
)
0,150
] x 1
0,481
2,79
= [
2,25
0,150 x < MM >soluto
]
< MM >soluto= 87,01 g. mol
−1
Questão 66 – Qual será o ponto de ebulição normal de uma solução que contém 111 g de cloreto de cálcio em 1000 g de água, admitindo a dissociação
completa do sal? Dado: constante ebulioscópica molal da água = + 0,512°C.kg.mol-1. Resolução: Dados do problema: Soluto: Cloreto de cálcio (CaCl2);
Solvente: Água (H2O).
Cálculo do fator de Van´t Hoff (i) com grau de dissociação igual a 100%.
Equação química: CaCl2(aq) → Ca+2(aq) + 2 Cl-1(aq)
i = 1 + (n – 1) x α
i = 1 + [(2 + 1) – 1] x 1
i = 2 + 1 = 3
Cálculo da Temperatura de ebulição da solução: ∆Teb = Keb x W x i
Tsolução − Tsolvente = Keb x W x i
Tsolução − 100 = 0,512 x [
(
111
111
)
1,0
] x 3
Tsolução = 100 + (0,512 x 1 x 3) = 100 + 1,536 = 101,54°C
Questão 67 – Qual será o ponto de congelamento normal de uma solução que contém 58,5 g de cloreto sódio em 1000 g de água, admitindo a dissociação
completa do sal? Dado: constante crioscópica molal da água = + 1,86 °C.kg.mol-1.
Resolução: Dados do problema: Soluto: Cloreto de sódio (NaCl) e Solvente: Água.
Considerando que a dissociação (α) seja igual a 100%, temos: NaCl(aq) → Na+(aq) + Cl-1(aq)
i = 1 + (n – 1).α
i = 1 + [(2 - 1) x 1]
i = 1 + 1
i = 2
Cálculo da temperatura de congelamento da solução: ∆Tc = Kc x W x i
Tsolução − Tsolvente = Kc x W x i
Tsolução − 0 = 1,86 x
(
58,5
58,5
)
1,0
x 2
Tsolução = 1,86 x
58,5
58,5
x 2 = 1,86 x 1 x 2 = 3,76°C
Questão 68 – 12,0 gramas de uma determinada substância X, dissolvida em 500 gramas de água, sob pressão normal, entram em ebulição a uma
temperatura de aproximadamente igual a 100,12°C (constante ebulioscópica da água = 0,52 °C.kg.mol-1). A partir destas informações, determine a massa
molecular de X.
Resolução: Dados do problema: Soluto = substância X; Solvente = água e levando em consideração que a solução seja molecular (Fator de Van’t Hoff:
i = 1).
Cálculo da massa molar do soluto X, a partir do efeito ebulioscópico: Tsolução − Tsolvente = Keb x W x i
100,12 − 100,0 = 0,52 x
(
12
< MM >x
)
0,500
x 1
0,12 = 0,52 x
12
0,500 x < MM >x
0,06 x < MM >x = 0,52 x 12
5
< MM >x= 104 g. mol
−1
Questão 69 – Determine a massa molar e também a fórmula molecular de um composto não dissociável, cujafórmula empírica é a seguinte: C4H2N, se
3,84 gramas deste determinado composto foi dissolvido em 500 gramas de benzeno, provocando um abaixamento do ponto de congelamento igual a
0,307°C.
Resolução: Dados do problema: Soluto = composto não-dissociável (C4H2N); Solvente = benzeno (C6H6); Fator de Van’t Hoff: i = 1 (solução molecular)
e Constante crioscópica do benzeno: Kc = 5,12 °C.kg.mol-1
Cálculo da massa molar (<MM>) do soluto, a partir do efeito crioscópico: ∆Tc = Kc x W x i
Tsolução − Tsolvente = Kc x W x i
(0,307 − 0) = 5,12 x
(
3,84
< MM >x
)
0,500
x 1
0,1535 x < MM >x= 19,66
< MM >x =
19,66
0,1535
= 128,08 g. mol−1
Cálculo da fórmula molecular: (C4H2N)n = 128,08
(48 + 2 + 14) x n = 128,08
64 x n = 128,08
n = 2
Fórmula molecular: (C4H2N)n → (C4H2N)2 → C8H4N2.
Questão 70 – Determine o ponto de congelamento e o ponto de ebulição de uma solução que contém 6,50 g de etilenoglicol, composto este muito
utilizado como um anticongelante em automóveis, em 200 g de água. Informação para a resolução do problema: constante ebulioscópica molal da água:
Keb = 0,51°C.kg.mol-1 e Constante crioscópica molal da água: Kc = 1,86°C.kg.mol-1.
Resolução: Dados do problema: Soluto = etilenoglicol (C2H6O2); Solvente = água (H2O) e Fator de Van’t Hoff = 1 (solução molecular)
∆Tc = Kc x W x i
∆Tc = 1,86 x [
(
6,50
50
)
0,200
] x 1 = 1,86 x
6,50
10
= 1,21°C
∆Teb = Kc x W x i
∆Teb = 0,51 x [
(
6,50
50
)
0,200
] = 0,51 x
6,50
10
= 0,33°C
Questão 71 – Calcular a pressão osmótica de uma solução de sacarose, C12H22O11, a 30°C, a 5% (m/m), com densidade de 1,017 g.mL-1.
Resolução: Cálculo da concentração comum (g.L-1):
C = 10 x d x (%) = 10 x (1,017) x 5 = 50,85 g.L-1.
Cálculo da concentração da quantidade de matéria (mol.L-1): [𝑆𝑎𝑐𝑎𝑟𝑜𝑠𝑒] =
𝐶𝑠𝑎𝑐𝑎𝑟𝑜𝑠𝑒
<𝑀𝑀>𝑠𝑎𝑐𝑎𝑟𝑜𝑠𝑒
=
50,85
342
= 0,149 𝑚𝑜𝑙. 𝐿−1
Cálculo da pressão osmótica (π), considerando a solução molecular (i=1):
π = [Sacarose] x R x T x i
π = 0,148 x 0,08206 x (30 + 273) x 1,0
π = 0,148 x 0,08206 x 303 = 3,70 atm
Questão 72 – A solução aquosa da ureia de concentração 30 g.L-1 é isotônica da solução aquosa 0,125 F de um eletrólito A2B3. Qual o grau de dissociação
aparente do eletrólito?
Resolução: Analisando a solução de ureia:
Fórmula molecular da ureia: (NH2)2CO (<MM>ureia = 60 g.mol-1)
Fator de Van’t Hoff: i = 1 (solução molecular)
πureia =
30
60
x R x T x 1 =
1
2
x R x T
Analisando a solução do eletrólito A2B3:
Reação: A2B3(aq) → 2 A+3(aq) + 3 B-2(aq)
Cálculo da concentração da quantidade de matéria do A2B3, considerando que o volume da solução seja igual a 1,0 litro:
1 mol de A2B3 ---------- (1mol de e- x 96500 C.mol-1) ---------- 1 F
nA2B3 -------------------------------------------------------------------- 0,125 F
nA2B3 = 0,125 mol
[A2B3] =
nA2B3
Vsolução
=
0,125 mol
1 L
= 0,125 mol. L−1
6
Expressão da pressão osmótica do A2B3: πA2B3 = 0,125 x R x T x {1 + (5 − 1). α}
πA2B3 = 0,125 x R x T x {1 + 4. α}
Como o processo é isotônico (πureia = πA2B3), temos:
1
2
x R x T = 0,125 x R x T x {1 + 4α}
1
2
= 0,125 x {1 + 4α}
α =
3
4
= 0,75 (75%)
Questão 73 – (GRILLO) A pressão de vapor do benzeno, a uma temperatura de 62°C, é de aproximadamente 54 kPa. São adicionados 19,0 g de um
composto orgânico não volátil e dissolvido em 500 g de benzeno, ocasionando uma pressão de 50 kPa. Determine a massa molar deste composto
desconhecido.
Resolução: Dados do problema: Soluto = desconhecido (19,0 g); Solvente = benzeno (500 gramas = 0,50 kg) e Fator de Van’t Hoff: i = 1 (solução
molecular)
Cálculo da massa molecular (<MM>) do soluto desconhecido:
∆P
P°
= Kt x W x i
∆P
P°
=
< MM >solvente
1000
x
nsoluto
mkg
benzeno
x i
|
50 − 54
54
| =
78
1000
x
(
19
< MM >soluto
)
0,500
x 1
4000
4212
=
(
19
< MM >soluto
)
0,500
< MM >soluto= 40,0 g. mol
−1
Questão 74 - A uma temperatura de 30ºC, a pressão de vapor do benzeno puro é 0,160 atm. Dissolvendo-se 15,0 g de um soluto não volátil em 250 g de
benzeno, obtém-se uma solução, cuja pressão de vapor é 0,158 atm. Determine a massa molar aproximada do soluto.
Resolução: Dados do problema: Soluto = desconhecido (15 gramas); Solvente = benzeno (C6H6) = 250 gramas (0,25 kg) e Fator de Van’t Hoff: i = 1
(solução molecular)
Cálculo da constante tonoscópica molal (Kt): 𝐾𝑡 =
<𝑀𝑀>𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒
1000
=
78
1000
= 78 𝑥 10−3
Cálculo da massa molecular do soluto desconhecido, a partir do efeito coligativo tonoscópico:
∆𝑃
𝑃°
=
<𝑀𝑀>𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒
1000
𝑥
𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑚𝑘𝑔
𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑥 𝑖
|
0,158 − 0,160
0,160
| = 78 𝑥 10−3 𝑥
15
< 𝑀𝑀 >𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
0,250
𝑥 1
|
− 0,002
0,160
| = 78 𝑥 10−3 𝑥
15
0,250 𝑥 < 𝑀𝑀 >𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
< 𝑀𝑀 >𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜=
187,2
0,50
= 374,4 𝑔. 𝑚𝑜𝑙−1
Questão 75 – Uma solução foi preparada dissolvendo 0,750 g de uma determinada proteína em 125 mL de água. A uma temperatura de 4°C, a pressão
osmótica corresponde uma elevação de aproximadamente 2,6 mm da solução. Determine a massa molar da proteína.
Resolução: Cálculo da pressão (P) da coluna: P = ρ x g x h
P = 1,00
g
mL
x 1
kg
1000 g
x
1 mL
10−3 L
x
1 L
1 dm3
x
1 dm3
10−3 m3
x 9,81
m
s2
x 2,60 x 10−3 m = 25,51
Kg
m x s²
(25,51 Pa)
Convertendo para atm, temos: P = 25,51Pa x
1 atm
101325 Pa
= 2,52 x 10−3 atm
Equação da pressão osmótica (π): π = {
m
<MM>
Vsolução
} x R x T x i
π = {
0,750
< MM >
0,125
} x 0,08206 x (4 + 273) x 1
π = {
0,750
0,125 x < MM >
} x 0,08206 x 277
Igualando as pressões, temos: P = π
2,52 x 10−3 atm = {
0,750
0,125 x < MM >
} x 0,08206 x 277
< MM > = 54120 g. mol−1
7
Questão 76 – (ITA) Considere duas soluções aquosas apresentadas a seguir, ambas na mesma temperatura.
Solução I: contém 1,0 milimol de glicose e 2,0 milimol de CaCl2, por quilograma de água.
Solução II: contém apenas Fe2(SO4)3 dissolvido em água.
Supondo soluções ideais e eletrólitos totalmente dissociados, considerando que as duas soluções terão os mesmos valores para suas propriedades
coligativas, determine a quantidade em mmol de Fe2(SO4)3 da solução II, por quilograma de água.
Resolução: Analisando a solução I – Glicose + Cloreto de Cálcio: ∆TX
I = (KX
água
x W x i)
glicose
+ (KX
água
x W x i)
CaCl2
∆TX
I = KX
água
x
nglicose
1
x 1 + KX
água
x
nCaCl2
1
x {1 + (3 − 1) x 1}
∆TX
I = KX
água
x
nglicose
1
+ 3 x KX
água
x
nCaCl2
1
∆TX
I = KX
água
x
10−3
1
+ 3 x KX
água
x
2 x 10−3
1
∆TX
I = KX
água
x 10−3 + 6 x 10−3 x KX
água
= 7 x 10−3 x KX
água
Analisando a solução II – Sulfato de ferro III: ∆TX
II = KX
água
x W x i
∆TX
II = KX
água
x
nFe2(SO4)3
m(kg)
solvente
x i
∆TX
II = KX
água
x
nFe2(SO4)3
1
x {1 + (5 − 1). α}
∆TX
II = KX
água
x
nFe2(SO4)3
1
x {1 + 4 x 1} = KX
água
x
nFe2(SO4)3
1
x 5
Conforme o propósito do problema as temperaturas são iguais, logo: ∆TX
I = ∆TX
II
(7 x 10−3 x KX
água
) = (5 x KX
água
x nFe2(SO4)3)
nFe2(SO4)3 =
7 x 10−3 x KX
água
5 x KX
água
nFe2(SO4)3 = 1,40 x 10
−3 mol (1,4 mmol)
Questão 77 – (ITA)
a) Considerando que a pressão osmótica da sacarose (C12H22O11) a 25°C é igual a 15 atm, calcule a massa da sacarose para preparar 1,0 litro
de sua solução aquosa a temperatura ambiente.
b) Calcule a temperatura do ponto de congelamento de uma solução contendo 5,0 g de glicose (C6H12O6) em 25 g de água. Sabe-se que a
constante do ponto de congelamento da água é igual a 1,86°C.kg.mol-1.
c) Determine a fração molar de hidróxido de sódio em uma solução aquosa contendo 50% em massa desta espécie.
Resolução:
Item a) Cálculo da massa de sacarose a partir do processo de osmometria: 𝜋 = {
𝑚𝑠𝑎𝑐𝑎𝑟𝑜𝑠𝑒<𝑀𝑀>𝑠𝑎𝑐𝑎𝑟𝑜𝑠𝑒
𝑉𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜
} 𝑥 𝑅 𝑥 𝑇 𝑥 𝑖
Sacarose = solução molecular → i = 1.
15 = {
𝑚𝑠𝑎𝑐𝑎𝑟𝑜𝑠𝑒
1,0
} 𝑥 0,08206 𝑥 (25 + 273)𝑥 1,0
𝑚𝑠𝑎𝑐𝑎𝑟𝑜𝑠𝑒 = 209,78 𝑔.
Item b) Cálculo da temperatura do ponto de congelamento (Tsolução): ∆𝑇𝑐 = 𝐾𝑡 𝑥 𝑊 𝑥 𝑖
∆𝑇𝑐 = 𝐾𝑡 𝑥
𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑚(𝑘𝑔)
𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑥 𝑖
∆𝑇𝑐 = 1,86 𝑥
(
5,0
180
)
25,0 𝑥 10−3
𝑥 1 = 2,06°𝐶
Sabendo que a variação da temperatura crioscópica é definida como a diferença entre a temperatura do solvente puro (água a 0°C) e a temperatura da
solução, então a temperatura da solução será igual a: ∆𝑇 = 2,06°𝐶
Tpuro
solvente − Tsolução = 2,06°C
0°C − Tsolução = 2,06°C
Tsolução = − 2,06°C
Item c) Dado do problema: 50 g de NaOH para cada 100 g de solução. Cálculo da massa do solvente:
Massa da solução = massa do soluto + massa do solvente
100 g = 50 g + massa do solvente
Massa do solvente = 50 g
Cálculo do número de mol do soluto e do solvente: nsoluto =
msoluto
<MM>soluto
=
50
40
= 1,25 mol e nsolvente =
msolvente
<MM>solvente
=
50
18
= 2,78 mol
8
Cálculo da fração molar (X) do hidróxido de sódio: XNaOH =
nNaOH
nTOTAL
=
nNaOH
nNaOH+ nH2O
=
1,25
1,25+2,78
= 0,310
Questão 78 – (OArQ) Suponha que colocamos alguns microorganismos unicelulares em várias soluções aquosas de cloreto de sódio. Observamos que
as células se mantém sem perturbação em NaCl 0,7% em massa, enquanto que se encolhem em soluções mais concentradas e se expandem em soluções
mais diluídas. Supondo que o NaCl se comporta como um eletrólito ideal 1:1, calcule a pressão osmótica do fluido aquoso dentro das células a 25°C.
Resolução: Para esta situação, a densidade plausível a ser considerada será igual a 1 g.mL-1.
Informação do problema: 0,70 gramas de NaCl por 100 gramas de solução.
1 gramas de solução -------------------- 1 mL de solução
100 gramas de solução ----------------- Vsolução
Vsolução = 100 mL de solução
Cálculo da pressão osmótica (π): π = {
m
<MM>
Vsolução
} x R x T x i = {
m
<MM>
Vsolução
} x R x T x {1 + (n − 1) x α}
Considerando que o cloreto de sódio apresenta 100% de dissociação (α = 1), temos: NaCl(aq) → Na+(aq) + Cl-(aq)
π = {
0,70
58,5
0,10
} x 0,08206 x (25 + 273)x {1 + (2 − 1) x 1} = 5,87 atm
Questão 79 – Considere uma solução aquosa composta por 480 g de glicose, sendo a glicose com fórmula molecular igual a C6H12O6 e 700 g de água,
com esta solução sendo processada a uma temperatura ambiente. Sabendo que máxima de vapor da água nesta temperatura ambiente é igual a 22 mmHg,
calcule:
a) O valor do abaixamento relativo da pressão máxima de vapor;
b) O valor do abaixamento absoluto da pressão máxima de vapor;
c) O valor da pressão máxima de vapor da solução.
Resolução: Item a) Cálculo da constante tonoscópica molal (Kt): Kt =
<MM>solvente
1000
=
18
1000
Cálculo da molalidade (W): W =
nsoluto
m(kg)
solvente =
(
480
180
)
0,700
= 3,81 mol. kg−1
Cálculo do abaixamento relativo da pressão máxima de vapor (∆p/p°), considerando que a solução seja molecular (i = 1).
∆P
P°
= Kt x W x i =
18
1000
x 3,81 x 1 = 6,86 x 10−2
Item b) Cálculo do abaixamento absoluto da pressão máxima de vapor (∆p), a partir da pressão de vapor do solvente puro:
∆P
P°
= 6,86 x 10−2
∆P
22 mmHg
= 6,86 x 10−2
∆P = 22 mmHg x 6,86 x 10−2 = 1,51 mmHg
Item c) Cálculo da pressão máxima de vapor da solução: ∆P = 1,51 mmHg
P° − Psolução = 1,51 mmHg
22 mmHg − Psolução = 1,51 mmHg
Psolução = 22 mmHg − 1,51 mmHg = 20,49 mmHg
9
Questão 80 – (ITA) Cinco recipientes contêm cada um 500 gramas de água e, respectivamente, 1,0 grama de um dos sais, conforme as alternativas
abaixo. Os recipientes são resfriados. Pergunta-se: em qual deles o início de solidificação irá ocorrer em temperatura mais baixa: Dado: constante
crioscópica molal (Kc) da água vale 1,86°C.kg.mol-1.
a) LiCl
b) KCl
c) NaBr
d) MgCl2
e) Na2SO4
Resolução: Alternativa A.
Item a) Analisando o cloreto de lítio: LiCl(aq) → Li+(aq) + Cl-(aq)
∆Tc = Kc x W x i = 1,86 x (
1,0
42,5⁄
0,500
) x [1 + (2 − 1) x 1] = 1,86 x (
1,0
42,5 x 0,500
) x [1 + 1] = 1,86 x (
1,0
21,25
) x 2 = 0,175°C
Item b) Analisando o cloreto de potássio: KCl(aq) → K+(aq) + Cl-(aq)
∆Tc = Kc x W x i = 1,86 x (
1,0
(39,0 + 35,5)⁄
0,500
) x [1 + (2 − 1) x 1] = 1,86 x (
1,0
74,5⁄
0,500
) x [1 + (2 − 1) x 1] = 9,98 x 10−2°C
Item c) Analisando o brometo de sódio: NaBr(aq) → Na+(aq) + Br-(aq)
∆Tc = Kc x W x i = 1,86 x (
1,0
(23 + 80)⁄
0,500
) x [1 + (2 − 1) x 1] = 1,86 x (
1,0
103⁄
0,500
) x 2 = 1,86 x (
1,0
51,50
) x 2 = 0,0722°C
Item d) Analisando o cloreto de magnésio: MgCl2(aq) → Mg+2(aq) + 2 Cl-(aq)
∆Tc = Kc x W x i = 1,86 x (
1,0
(24 + 71)⁄
0,500
) x [1 + (3 − 1) x 1] = 1,86 x (
1,0
95⁄
0,500
) x 3 = 1,86 x (
1,0
47,50
) x 3 = 0,117°C
Item e) Analisando o sulfato de sódio: Na2SO4(aq) → 2 Na+(aq) + 2 SO4-2(aq)
∆Tc = Kc x W x i = 1,86 x (
1,0
142⁄
0,500
) x [1 + (3 − 1)x 1] = 1,86 x (
1,0
71
) x 3 = 0,0786°C
Observação: Considerando que cada temperatura calculada seja negativa, a menor temperatura é o cloreto de lítio (A).