Propriedades coligativas
Resposta da questão 1:
[D]
Adição de 1,0 mol de Na2SO4 a 1 L de água (experimento A):
1 Na2SO4 → 2Na + + 1SO42−
3 mols de partículas
A partir da tabela percebe-se que:
Volume
de
Soluto
água
(L)
CaCℓ 2
1
Quantidade de
matéria de
soluto
(mol)
0,5
Temperatura
de
ebulição
(°C)
100,75
0,5 CaCℓ 2 → 0,5 Ca2+ + 1 Cℓ −
1,5 mol de partículas
1,5 mol de partículas
0,75 °C
3 mol de partículas
ΔT
ΔT = 1,50 °C
Conclusão: no experimento A ocorre uma elevação de 1,50 °C na temperatura de ebulição.
Temperatura de ebulição da solução = 101,50 °C (100 °C + 1,50 °C).
Adição de 1,0 mol de glicose a 0,5 L de água (experimento B).
1 mol glicos e (C6H12O6 )
nglicos e
0,5 L de água
1 L de água
nglicos e = 2 mols de partículas de glicos e
A partir da tabela percebe-se que:
Volume
de
água
(L)
1
1 NaCℓ →
Soluto
NaCℓ
Quantidade de
matéria de
soluto
(mol)
1,0
Temperatura
de
ebulição
(°C)
101,00
1Na + + 1Cℓ −
2 mols de partículas
Conclusão: no experimento B ocorre uma elevação de 1,00 °C na temperatura de ebulição.
Temperatura de ebulição da solução = 101,00 °C (100 °C + 1,00 °C).
Resposta da questão 2:
[A]
Comentários sobre as afirmativas:
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I. Verdadeira. O efeito osmótico ocorre porque o meio extracelular torna-se hipertônico (mais concentrado) em função dos
temperos, o que provoca a perda de água das células.
II. Verdadeira. O açúcar torna o meio extracelular também hipertônico, favorecendo a perda de líquido pelo limão.
III. Falsa. O bicarbonato de sódio é componente do fermento químico, e não do biológico que é constituído por microrganismos
(leveduras) que, ao realizarem a fermentação, liberam gás carbônico.
IV. Falsa. O aumento da pressão interna provoca um aumento na temperatura de ebulição do líquido, o que acelera o cozimento
do feijão.
Resposta da questão 3:
[D]
Teremos:
Resposta da questão 4:
[D]
A presença de soluto altera as propriedades coligativas da solução. Quanto maior o número de partículas, maior a temperatura
de ebulição e menor a temperatura de congelamento.
Observações teóricas:
LEI DE RAOULT:
1º) Numa solução muito diluída de um soluto, não volátil e não iônico, o abaixamento relativo da pressão máxima de vapor é
diretamente proporcional à molalidade da solução.
2º) Numa solução líquida, que possua um soluto não volátil e não iônico, a elevação da temperatura de ebulição é diretamente
proporcional à molalidade da solução.
3º) Numa solução líquida, que possua um soluto não volátil e não iônico, o abaixamento da temperatura de congelamento é
diretamente proporcional à molalidade da solução.
Resposta da questão 5:
[B]
Teremos:
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Página 2
Com o tempo: Volume do glóbulo vermelho em X > Volume do glóbulo vermelho em Y > Volume do glóbulo vermelho em Z.
Quanto maior o número de partículas presentes no soluto, maior a concentração e consequentemente menor a pressão de
vapor.
Concentração da solução X < Concentração da solução Y < Concentração da solução Z.
Pressão de vapor em X > Pressão de vapor em Y > Pressão de vapor em Z.
Conclui-se que a porcentagem em massa de sais é maior na solução Y do que na solução X.
Resposta da questão 6:
02 + 08 = 10.
Estando a panela preenchida com uma solução aquosa 2 mol/L de NaCℓ (4 mols de íons, maior temperatura de ebulição) e o
copo preenchido com água pura (menor temperatura de ebulição), o aquecimento do fundo da panela com uma chapa de
aquecimento a 200°C fará ambos entrarem em ebulição (a solução de NaCℓ tem como solvente a água ), após ser estabelecido
um equilíbrio térmico no aparato, devido à transferência de calor.
Estando a panela preenchida com etanol e o copo preenchido com água pura, o aquecimento do fundo da panela com uma
chapa de aquecimento a 200°C fará somente o etanol entrar em ebulição (menor temperatura de ebulição), após ser
estabelecido um equilíbrio térmico no aparato.
O aumento ou a diminuição da pressão externa causarão variação na temperatura de ebulição de água pura contida na panela,
desde que ela seja mantida aberta.
Resposta da questão 7:
[E]
Mesmo quando a água destilada é extremamente pura, não se pode injetá-la diretamente no sangue de um paciente, pois há o
risco de ruptura das hemácias, devido à diminuição da pressão osmótica do sangue, ou seja, a diferença entre a pressão de
vapor da água destilada (maior pressão de vapor) e da solução presente na hemácia (menor pressão de vapor) gera este
fenômeno.
Resposta da questão 8:
Teremos:
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O éter absorve calor do meio externo (recipiente com álcool) para evaporar; logo, a temperatura deve diminuir com o passar do
tempo.
Resposta da questão 9:
[C]
Quanto menor a força intermolecular, maior a pressão máxima de vapor da substância.
Propanona: predomina a atração do tipo dipolo permanente.
Etanol: predomina a atração do tipo ligação de hidrogênio ou ponte de hidrogênio.
Água: predomina a atração do tipo ligação de hidrogênio ou ponte de hidrogênio em maior quantidade do que no etanol.
Ordem crescente de forças intermoleculares: propanona < etanol < água.
Ordem crescente da pressão máxima de vapor: água < etanol < propanona.
Resposta da questão 10:
[A]
Vamos considerar que a sopa salgada comporta-se como uma solução quanto às suas propriedades físico-químicas.
Quando se adiciona solutos não voláteis (como o sal, por exemplo) aos solventes, observa-se um aumento no ponto de ebulição
desse solvente. Esse efeito é chamado de ebulioscopia.
Durante o processo de ebulição da sopa, também é possível observar um aumento na temperatura de ebulição, ao contrário do
que se observa na ebulição de um líquido puro. Isto se deve porque, do ponto de vista químico, podemos considerar a sopa
salgada como uma mistura (como foi sugerido acima), e, durante as mudanças de estado, a maioria das misturas apresentam
aumento de temperatura.
Resposta da questão 11:
[E]
Na osmose, o solvente migra da região de menor pressão de vapor para a de menor pressão de vapor.
Solução 1 de cloreto de sódio (0,15 mol/L; mesma pressão osmótica das soluções presentes nas células humanas):
Em 1 litro de solução :
NaCℓ → Na+ + Cℓ −
0,15 mol 0,15 mol 0,15 mol
0,30 mol de partículas
Solução 2 de cloreto de sódio (0,20):
Em 1 litro de solução :
NaCℓ → Na+ + Cℓ −
0,20 mol 0,20 mol 0,20 mol
0,40 mol de partículas
Conclusão: A pressão de vapor é maior na solução 1, pois apresenta menor número de partículas, consequentemente o solvente
vai migrar da célula humana para a solução salina (0,20 mol/L).
Resposta da questão 12:
a) Na câmara da figura 1 temos um recipiente com um líquido puro (maior pressão de vapor) e outro recipiente com uma
solução saturada (menor pressão de vapor). Ocorre transferência de solvente do meio de maior pressão de vapor para o de
menor pressão de vapor; este fenômeno é denominado osmose.
b) Tem-se 125 mL de solução saturada com concentração 148 g/L.
75 mL da solução foram transferidos, ou seja,
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148 g
msoluto
1L
0,125 L
msoluto = 18,5 g
Vfinal = 125 + 75 = 200 mL
Vfinal = 0,2 L
18,5 g
m'soluto
0,2 L
1L
m'soluto = 92,5 g ⇒ Concentração (câmara 2) = 92,5 g / L
Resposta da questão 13:
[D]
O processo de osmose ocorre quando um líquido atravessa uma membrana permeável ao mesmo tempo no sentido da solução
menos concentrada (hipotônica) para a mais concentrada (hipertônica). Esse processo é passivo, ou seja, ocorre sem a
necessidade de fornecimento de energia externa. Podemos observar a ocorrência deste processo em A, em que a água salgada é
considerada hipertônica em relação à água doce.
Entretanto, com fornecimento de energia, é possível provocarmos o processo inverso, chamado osmose reversa em que o
solvente atravessa a membrana no sentido contrário ao anteriormente citado. Nesse caso a água atravessa a membrana na
direção do meio hipotônico (água doce), conforme a figura B. A pressão externa provoca a osmose reversa mostrada.
Resposta da questão 14:
[A]
Devemos considerar que a intensidade de um efeito coligativo observado numa solução depende diretamente do numero de
partículas dispersas. Assim, vamos calcular esse número para todas as soluções.
Solução A: A glicose não sofre dissociação ou ionização. Assim, na solução há 0,6 mol/L de partículas dispersas.
Solução B: O ácido nítrico é um eletrólito forte, que consideraremos 100% ionizado.
HNO3 (aq) → H+ (aq) + NO3− (aq)
0,1mol/L
0,1 mol/L
Apresenta no total, 0,2 mol/L de partículas dispersas.
Solução C: O cloreto de magnésio é um eletrólito, que vamos considerar 100 dissociado.
MgCℓ 2 (aq) → Mg+2 (aq) + 2Cℓ − (aq)
0,2mol/L
0,4mol/L
Apresenta no total, 0,6 mol/L de partículas dispersas.
Concluímos que as soluções A e C apresentam manifestam os efeitos coligativos (abaixamento de temperatura de
congelamento, de pressão de vapor, pressão osmótica e aumento de ponto de ebulição) em mesma intensidade.
Resposta da questão 15:
a) De acordo com o gráfico, o composto A é mais volátil, pois apresenta maior pressão de vapor.
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b) Como a solução B apresenta menor pressão de vapor, concluímos que possui maior quantidade de partículas de soluto do que
a solução A.
No processo de osmose o solvente migrará do meio de maior pressão de vapor A, para o meio de menor pressão de vapor B.
Resposta da questão 16:
a) Cálculo da massa de cloreto de cálcio utilizada na preparação da solução I:
–1
A solução I tem 500 mL de volume e concentração de 0,1 mol.L .
1000 mL (solução)
0,1 mol (CaCℓ 2 )
500 mL (solução)
nCaCℓ
2
nCaCℓ = 0,05 mol
2
mCaCℓ 2 = 0,05 × 111 = 5,55 g
b) Teremos:
–1
Solução I (500 mL de solução de cloreto de cálcio 0,1 mol.L )
CaCℓ 2 → Ca2+
0,05 mol
+
2Cℓ −
0,05 mol 2 × 0,05 mol
0,15 mol de partículas
–1
Solução II (500 mL de solução de glicose 0,2 mol.L )
1000 mL (solução)
0,2 mol (glicose)
500 mL (solução)
nglicose
nglicose = 0,10 mol
(C6H12O6 )1 → 1 C6H12O6
0,10 mol
0,10 mol
0,10 mol de partículas
Conclusão: a solução II é mais concentrada do que a solução I.
Como a solução II é mais concentrada do que a água, sua curva aparece logo abaixo da curva da água. Já a solução I é mais
concentrada do que a solução I, por isso sua curva aparece abaixo da curva II.
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Resposta da questão 17:
04.
As folhas murcham, pois o solvente migra da região de maior pressão de vapor (líquido no interior das folhas) para a região de
menor pressão de vapor (solução chamada vinagre).
Resposta da questão 18:
[D]
Este aumento é calculado pela seguinte fórmula:
MgCℓ 2 = 95 g / mol; Kbuliométrica = 0,52 o C
MgCℓ 2 → Mg2+ + 2Cℓ −
q = 3; W =
70 g / 95 70 g / 95
=
= 0,7368;
1000 g
1 kg
ΔTebulição = (100,76 − 100) = 0,76 o C
ΔTebulição = K ebuliométrica × W × i
K × msoluto
×i
0,76 =
msolvente (kg) × Msoluto
0,52 × 70
×i
1× 95
0, 76 = 0,383 × i ⇒ i = 1,984
i = 1 + α(q − 1)
1,984 = 1 + α(3 − 1)
α = 0,49 = 0,50
0,76 =
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