QUÍMICA
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2º ANO “A”
PROPRIEDADES COLIGATIVAS
1- Pressão Máxima de Vapor:
É a pressão exercida por seus vapores quando estes estão em equilíbrio dinâmico com o líquido.
É bom lembrar também que quanto maior for a pressão máxima de vapor de um líquido maior será sua tendência a
evaporar ou dizemos, ainda, que o líquido é mais volátil (maior volatilidade).
1.1. Influência da natureza do líquido:
Líquidos diferentes, numa mesma temperatura, apresentam diferentes pressões máximas de vapor
Líquidos mais voláteis do que a água, como o álcool comum, o éter comum, etc., evaporam-se mais intensamente,
resultando maiores pressões máximas de vapor à mesma temperatura.
Volatilidade: éter > álcool > água
1.2. Influência da temperatura na pressão máxima de vapor:
A pressão máxima de vapor de um líquido aumenta com a elevação da temperatura.
Quando um líquido é aquecido, a energia cinética média de suas moléculas aumenta, o que facilita a passagem
para o estado de vapor. Como consequência, há um aumento do número de moléculas no estado de vapor, isto é,
aumenta a pressão máxima de vapor da substância.
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1.3. Influência da pressão atmosférica na temperatura de ebulição:
Quando um líquido é aquecido em recipiente aberto, inicialmente observa-se, no fundo do recipiente (onde ocorre
o fornecimento de calor), a formação de bolhas.
À medida que é aquecido, parte das moléculas adquire, a uma dada temperatura, energia suficiente para que
ocorra a mudança de estado do líquido, que sofre vaporização, acarretando a formação de grandes bolhas em
toda a sua extensão.
Essas bolhas são formadas pelo vapor do líquido cercado por uma película do próprio líquido. Para que elas se
formem, subam paraa superfície e se rompam, escapando do líquido, é necessário que a pressão de vapor no
interior da bolha seja, no mínimo, igual à pressão atmosférica.
Um líquido ferve (entra em ebulição) à temperatura na qual a pressão máxima de vapor do líquido se iguala à
pressão exercida sobre a sua superfície, ou seja, à pressão atmosférica.
Se a ebulição ocorrer ao nível do mar, onde a pressão atmosférica é igual a 1 atm (760 mmHg), o líquido só
ferverá quando a sua pressão máxima de vapor for igual a 1 atm.
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1.4. Comparando líquidos diferentes:
Observando o gráfico abaixo notamos que a curva da água está abaixo das outras duas.
A água é o menos volátil dos três líquidos exemplificados e sua temperatura de ebulição é de 100ºC, a nível do
mar.
Dentre os três líquidos, é a água que tem a temperatura de ebulição mais elevada.
Logo, podemos concluir que:
Exercício
→ Fator de Correção de Van´t Hoff
Para facilitar o cálculo do número de partículas, será usado um
fator i, conhecido como fator de Van’t Hoff. Logo, em uma solução
iônica tem-se que o número total de partículas será: “o número de
partículas livres em solução é igual ao número de partículas
dissolvidas multiplicado pelo fator de Van’t Hoff”.
Segundo o cientista holandês, i=1+(q-1) em que q é igual ao
número total de íons que se encontram livres em solução; o  é o
grau de dissociação ou ionização. Não podemos esquecer que os
ácidos, mesmo sendo substâncias moleculares, sempre formarão
soluções iônicas, devido ao efeito da ionização.
1. Calcule o fator de Van’t Hoff para as seguintes soluções:
a)
sulfato de alumínio – Al2(SO4)3 – =75%
b)
nitrato de prata – AgNO3 – =60%
c)
ácido sulfúrico – H2SO4 – =60% R:2,2
d)
ácido ortofosfórico– H3PO4 – =27%
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R:1,81
e)
hidróxido de cálcio – Ca(OH)2 – =90% R:2,8
f)
cloreto de sódio – NaCl – =98% R:1,98
2. Numa solução aquosa, o grau de ionização do ácido sulfúrico
(H2SO4) é 85%. Calcule o fator de Van’t Hoff. R=2,70
3. Dissolvem-se 18,9g de ácido nítrico (HNO3) em água. Descobrir
o número de partículas dispersas nessa solução, sabendo que o
grau de ionização do referido ácido é de 92%.
4. Considere uma solução que contém 32,8g de ácido sulfuroso
(H2SO3) em água. Sabendo que o grau de ionização do referido
ácido é de 30%, calcule o número de partículas dispersas nessa
solução. R=3,8528x1023
5. Sabendo que o grau de ionização do hidróxido de sódio – NaOH
– é de 91%, determine o número de partículas dispersas numa
solução que contém 8g de NaOH dissolvidos em água.
R=2,2996x1023
6. Descubra o número de partículas dispersas numa solução
preparada pela dissolução de 2,565g de hidróxido de bário –
Ba(OH)2 – em água, sabendo que nessa solução o hidróxido
encontra-se 75% dissociado. R=2,2575x1022
→ Tonoscopia
1. Em uma solução foram dissolvidos 150g de sacarose (M1=342
g/mol) em 750g de água. Sabe-se que a pressão de vapor da água
pura no local onde se encontra a solução é igual a 190 mmHg.
Calcular o abaixamento relativo da pressão máxima de vapor, o
abaixamento absoluto da pressão de vapor e a pressão máxima de
vapor da solução. R: 0,01; 1,9 mmHg e 188,1 mmHg
2. No preparo de uma solução são dissolvidos 15g de uréia
(CON2H4) em 450g de água, numa determinada temperatura.
Calcule a pressão de vapor da água na solução, nessa
temperatura, considerando que a pressão de vapor da água pura
seja igual a 23,54 mmHg. R=23,3 mmHg
3. Em três recipientes A, B e C, há volumes iguais de soluções de
glicose (M1=180 g/mol), uréia (M1=60 g/mol) e sacarose (M1=342
g/mol), respectivamente. As massas de cada soluto, que foram
dissolvidas, correspondem a 36g de glicose, 12g de uréia e 68,4g
de sacarose. Baseado nessas informações, em qual das soluções
a pressão de vapor é maior? Justifique a resposta.R: as três
soluções possuem a mesma pressão de vapor.
4. Calcule a pressão de vapor a 80O C de uma solução contendo
11,7g de cloreto de sódio em 360g de água. Admita um grau de
dissociação igual a 100% para o NaCl e considere a pressão
máxima de vapor da água a 80OC igual a 355,1 mmHg. R:
348,07mmHg.
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5. Calcule a pressão de vapor a 30O C de uma solução de cloreto
de sódio, contendo 10g de NaCl e 250,0g de água. Admita o
cloreto de sódio completamente dissociado (pressão máxima de
vapor de água a 30O C = 31,8 mmHg.) R=31,02 mmHg
6. A pressão de vapor do éter dietílico - C4H10O, a 20O C, é igual a
440mmHg, Dissolvem-se 23,35g de anilina - C6H7N, em 129,5 de
éter dietílico. Calcule a pressão de vapor desta solução, a 20OC. R:
376,9mmHg,
7. Uma certa quantidade de sacarose (C12H22O11) é dissolvida em
720g de água. Calcule a massa de sacarose nessa solução
sabendo que, na temperatura considerada, o abaixamento relativo
da pressão de vapor da água na solução é 0,002. R=27,36g
8. Determine o abaixamento relativo da pressão de vapor da água
numa solução que contém 20g de glicose (C6H12O6) dissolvidos em
800g de água, em determinada temperatura. R=0,0025
9. Uma solução contendo 3,20g de K3Fe(CN)6 em 90g de água
apresenta um efeito tonoscópico de 0,005. Determine o grau de
dissociação do sal nessa solução. Dado: K3Fe(CN)6 --> 3K+ +
Fe(CN)6-3 R: 52,3%
→ Ebuliometria
10. Calcular a temperatura de ebulição de uma solução que
contém 60g de glicose (C6H12O6) dissolvidos em 500g de água,
sabendo que a temperatura de ebulição da água pura é de 100 O C
e a constante ebuliométrica é de 0,52O C/molal. R=100,346O C
11. São dissolvidos 5,4g de glicerol em 500g de água. Determine a
temperatura de ebulição dessa solução, sabendo que a constante
ebuliométrica é de 0,52O C/molal e a molécula-grama do glicerol é
de 102g. R=100,055O C
12. Que massa de uréia (CON2H4) deve ser dissolvida em 200g de
água para que a temperatura de ebulição da solução seja igual a
100,26O C? Dado: KE=0,52O C/molal R=6g
13. São dissolvidos 6,84g de sacarose (C12H22O11) em 800g de
água. Calcule a temperatura de ebulição de uma solução, sabendo
que a constante ebuliométrica é de 0,52O C/molal. R=100,013O C
14. Uma solução de 16g de CaBr2 em 800g de água eleva de
0,13OC o ponto de ebulição dessa solução. Qual o grau de
dissociação do brometo de cálcio? Dado: Ke=0,52 OC/molal
R=75%
15. A temperatura de ebulição de uma solução que contém 20g de
um soluto não-eletrolítico e não-volátil dissolvidos em 520g de
água é de 100,25O C. Calcule a massa molecular dessa solução,
considerando que o Ke seja 0,52OC/molal. R: 80
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16. Determinar a temperatura de ebulição de uma solução que
contém 20g de sulfato de sódio (Na2SO4), dissolvidos em 400g de
água, sabendo que a constante ebulioscópica da água é de
0,52OC/molal e que o grau de dissociação do sal é de 25%.
R=100,275O C
17. Qual o grau de ionização de uma solução aquosa de NaCl cuja
concentração é de 80g/1000g (80g de soluto por 1000g de
solvente) e que ferve a 101,35OC? Dados: Ke=0,52OC/molal
R:89.8%
18. Em 40g de um certo solvente, cuja constante ebuliométrica é
igual a 5O C/molal, foram dissolvidos 2,67g de um composto
molecular, provocando um aumento de 1,25O C na temperatura de
ebulição do solvente. Calcule a massa molecular do soluto e a
molalidade da solução. R: 267 e 0,25 molal.
19. O grau de dissociação do sulfato de alumínio - A2(SO4)3 em
uma solução aquosa 0,75 molal é de 65%. Qual a temperatura de
ebulição desta solução eletrolítica sob pressão de 760mmHg?
Dado: Ke=0,52O C/molal R:101,4O C
20. Calcular a temperatura de ebulição de uma solução que
contém 42,6g de sulfato de sódio (Na2SO4), dissolvidos em 240g
de água, sabendo que a constante ebulioscópica da água é de
0,52OC/molal e que o grau de dissociação do sal é de 30%.
R=101,04O C
21. Em 40g de um certo solvente, cuja constante ebuliométrica é
igual a 5O C/molal, foram dissolvidos 2,67g de um composto
molecular, provocando um aumento de 1,25O C na temperatura de
ebulição do solvente. Calcule a massa molecular do soluto e a
molalidade da solução. R: 267 e 0,25 molal.
→ Crioscopia
22. São dissolvidos 20g de uréia (CON2H4) em 400g de água.
Sabendo que a constante crioscópica da água é de 1,86 O C/molal,
calcular a temperatura de congelamento dessa solução.R=-1,55OC
23.Calcule a temperatura de congelamento de uma solução que
contém 10,26g de sacarose (C12H22O11) dissolvidos em 500g de
água. Considere o KC igual a 1,86O C/molal. R= –0,1116O C
24. Determine a massa de glicose (C6H12O6) que deve ser
dissolvida em 1860g de água, de modo que a temperatura de
congelamento da solução formada seja de –1O C, considerando o
KC igual a 1,86O C/molal. R=180g
25. São dissolvidos 64g de naftaleno (C10H8) em 2000g de
benzeno. A solução formada congela-se a 4,5O C. Sabendo que a
constante crioscópica do benzeno é de 5,12O C/molal, calcule a
temperatura de congelamento do benzeno puro. R= 5,78OC
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26. São dissolvidos 30g de uréia (CON2H4) em x gramas de água e
a solução formada congela-se a –1,5OC. Descubra o valor de x.
Dado: KC=1,86O C/molal. R=620g
27. Determine o abaixamento da temperatura de congelação de
uma solução 0,05 molal de um sal de estrutura CA, que se
encontra 100% dissociado. Dado: Kc=1,86OC/molal R=0,186OC
28. Uma solução de glicose se congela a –0,56OC. Qual é a
temperatura de congelação de uma solução, de mesma
molalidade, de cloreto de cálcio – CaCl2, suposto totalmente
dissociado? R: -1,68OC
29. Qual será o abaixamento máximo da temperatura de
congelação de uma solução aquosa 0,03 molal de sulfato de
cromo - Cr2(SO4)3, supondo total dissociação? Dado:
Kc=1,86OC/molal R: 0,279O C
30. Uma solução aquosa de cloreto de sódio, na qual se admite o
sal totalmente dissociado, ferve à temperatura de 101,3 OC ao nível
do mar. Qual o ponto de congelamento da solução? Dados:
Ke=0,52OC/mol Kc=1,86OC/molal R=-4,65OC
31. O efeito crioscópico é aplicado na produção de misturas
refrigerantes, Na indústria de sorvetes, por exemplo, emprega-se
salmoura, uma solução saturada de NaCl, para manter a água
líquida abaixo de OºC. Calcule a massa de NaCl com grau de
dissociação = 100% que deve ser adicionada por quilograma de
H2O para que a mesma só comece a solidificar a -12ºC.Dado: kc =
1,86ºC/molal. R=188,7
32. Nos países que costumam ter um inverno rigoroso, adicionamse anticongelantes à água do radiador dos automóveis para
impedir que a expansão de volume que acompanha o
congelamento da água rompa os alvéolos do radiador. Do ponto de
vista crioscópico, seriam ótimos anticongelantes sais como MgCl2 ,
ou CaCl2, que em soluções aquosas a 30% em massa congelam
em torno de -50ºC. Essas soluções no entanto são inconvenientes,
porque corroem o motor. Alternativamente, empregam-se como
solutos, etanol, glicerina ou etilenoglicol, e se obtêm soluções que
congelam entre-10 e-25ºC. Calcule a massa de glicerina, C3H8O3 ,
que deve ser adicionada por quilo de água para que a solução só
comece a solidificar a -10ºC, Dado: kc = 1,86OC/molal.R=494,6 g
33. A respeito do exercício anterior, calcule a massa de CaCl2,
com grau de dissociação 100% que seria necessário adicionar,
por quilo de água, para que a solução comece a se solidificar a 20ºC. R:398 g
34.Considere uma solução aquosa 0,35 molal de um soluto nãoeletrolítico e não-volátil. Determine o efeito crioscópico, sabendo
que o Kc da água é 1,86O C/molal. R:0,651
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→ Osmometria
35. A pressão osmótica do sangue na temperatura do corpo, 37O
C, é de 7,62 atm. Considerando todos os solutos do sangue como
sendo moleculares, calcule a molaridade total do sangue. R=0,3M
36. Eventualmente, a solução 0,3M de glicose é utilizado em
injeções intravenosas, pois tem pressão osmótica próxima à do
sangue. Qual a pressão osmótica, em atm, da referida solução, a
37OC? R=7,626 atm
37. Sabe-se que 2,8g de um composto orgânico são dissolvidos
em benzeno, fornecendo 500 mL de uma solução molecular que, a
27O C, apresenta pressão osmótica igual a 2,46 atm. Qual a massa
molar do composto orgânico? R=56
38.Foi preparada uma solução pela adição de 1,0 grama de
hemoglobina em água suficiente para produzir 0,10 litro de
solução. Sabendo que a pressão osmótica dessa solução é
2,75mmHg, a 20O C, calcule a massa molar da hemoglobina. R:
6,7x104
39. Determine a massa de uréia que deve ser dissolvida em água
para obtermos 8L de solução que, a 27O C, apresente pressão
osmótica de 1,23 atm. R:24g
40. São dissolvidos 36g de glicose em água. Calcule o volume da
solução formada, sabendo que, a 47O C, sua pressão osmótica é
de 1,64 atm. R:32L
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Questões Teóricas sobre Osmose
Observação: As respostas para estas perguntas se encontram no blog da professora.
www.darcylainemartins.blogspot.com.br
1. Porque as plantas murcham quando deixamos de
regá-las? Ou por que as plantas de jardim murcham
ao meio dia?
8. Pressão hidrostática e pressão osmótica são
sinônimos?
9. Como os animais conseguem regular seu níveis de
osmolaridade?
10. Por que as lesmas "derretem" quando jogamos
sal sobre elas?
2. Porque a água destilada ou a água deionizada é
considerada o meio mais hipotônico existente?
3. Os filtros do tipo vela removem todos os sais da
água?
4. É possível retirar o sal da água do mar?
5. O sal de cozinha e o açúcar podem ser
considerados solutos?
6. Os dedos das mãos e os pés enrrugam quando
ficamos muito tempo dentro da água, porque a pele
absorve água por osmose?
7. Quais as diferenças e semelhanças entre a osmose
e a difusão?
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