Profa. Marcia Margarete Meier
Disciplina FIQ1001
7 - Lista de Exercícios
E
– Propriedades Coligativas,
Coligativas
Lei de Raoult e Henry
1) Considere
onsidere o gráfico abaixo de uma solução composta por uma substância A e B.
a) Considerando as Leis das soluções ideais (Lei de Raoult e Lei de Henry),
qual a expressão matemática para a reta da pressão de vapor da substância B.
b) Considerando as Leis das soluções
soluções ideais (Lei de Raoult e Lei de Henry),
qual a expressão matemática para a reta da pressão de vapor da substância A.
c) Essas retas são situações ideais de misturas entre A e B que desconsideram
alguns aspectos das soluções reais. Cite dois aspecto desconsiderado.
desconsiderado.
Resposta: desconsidera-se
desconsidera se a interação intermolecular entre A e B e o efeito
de que A ocupa espaço quando é soluto em B e que B ocupa espaço em A
quando é soluto, representando um “obstáculo” na evaporação dos
respectivos solventes.
2) Considere o gráfico abaixo de uma solução composta por acetona e clorofórmio.
a) Por que os dados experimentais (linhas cheias) desviam das linhas de
idealidade da Lei de Raoult (linha tracejada)?
b) Se os dois solventes forem apolares seu comportamento seria mais próximo
a idealidade? Justifique.
1
c) Em que situação o solvente tende a comportar-se
comportar se idealmente? Qual Lei é
obedecida?
Resposta: Quando clorofórmio é solvente, xcl tende a 1, existem poucas
moléculas de soluto (acetona) e seu comportamento tende a idealidade,
obedecendo
cendo a Lei de Raoult. As moléculas de acetona não representam um
“obstáculo” para que moléculas de clorofórmio migrem para seu estado
vapor em equilíbrio com sua fase líquida.
d) Em que região (ões)
(
do gráfico a Lei de Henry se aplica?
3) A constante K da Leei de Henry é muito útil para prever a solubbilidade de gases
em soluções. A consstante K para CO2 na água é 1,67 x 108 Pa a uma
u determinada
temperatura. Se a prressão do CO2 em equilíbrio com a água foor 1,00 x 106 Pa
(que é igual á 100 bar ou aproximadamente 10 atm) nessta determinada
temperatura, qual é a fração molar de CO2 na solução? Determiine a molaridade
de CO2 dissolvido em
m 1 mol de água.
Dica: determine prrimeiramente a fração molar do CO2 no líquido. Depois
transforme a quantiddade de água em volume e calcule a molariddade. Resposta: x
= 0,00599; 0,333 mol/L.
m
Como justificar a soolubilidade de uma molécula apolar como CO
O2 em água, que
é uma molécula pollar?
4) Considere a expressão abaixo. O que significam cada um dos termos e indique
qual
al será o valor do potencial químico do solvente A em uma solução (µA) no
equilíbrio. Justifique.
µA = µAo (l) + RT ln xA
O potencial químico da solução (contém soluto) será maior ou menor que o
potencial químico do solvente puro?
5) Considere o gráfico abaixo
ab
e responda:
a) Justificar por que todas as retas são descendentes.
b) Qual o significado termodinâmico do coeficiente angular das retas?
retas
c) Por que o ângulo (coeficiente angular) das retas do sólido, líquido e vapor
são diferentes?
2
d) Justifique termodinamicamente por que a linha da solução líquida, contendo
um soluto dissolvido (linha prenchida), está abaixo da linha do líquido puro
(sem soluto) (linha pontilhada)?
e) Por que não existem linhas para soluções de sólido e “soluções” de vapor?
f) Explicar como a temperatura de ebulição de uma solução (soluto+solvente)
diverge do solvente puro (aumenta ou diminui?). Justifique.
g) Explicar como a temperatura de fusão de uma solução (soluto+solvente)
diverge do solvente puro (aumenta ou diminui?). Justifique.
6) A nível molecular, como um soluto (não volátil) dissolvido em um solvente
interfere na pressão de vapor deste solvente?
7) Para o D2O (onde D ≡ 2H), também conhecida como água deuterada ou água
pesada – muito empregada em análises de ressonância nuclear magnética - o
ponto de congelamento normal é 3,82 oC e ∆Hfus (Tof) = 6305 J/mol.
a) Determine Kf para o D2O;
b) Determine o ponto de congelamento de uma solução de 0,954 g de CH3COCH3
em 68,40 g de D2O.
Respostas: a) 2,026 K kg/mol; b) 3,33oC.
c) Determine o ponto de congelamento de uma solução de 0,954 g de NaCl em
68,40g de D2O.
Respostas: 2,84oC.
d) Determine o ponto de congelamento de uma solução de 0,954 g de etilenoglicol
em 68,40g de D2O.
Respostas: 3,36 oC
e) qual soluto foi mais eficiente em reduzir a temperatura de fusão do D2O ?
Justifique.
8) Calcule a constante crioscópica (Kf) do ciclohexano, C6H12, sabendo que seu
calor de fusão é 2630 J/mol e seu ponto de fusão é 6,6 oC.
Resposta: 20,83
K.kg/mol ou 20,83 K/molal, lembrando que Molaridade = mol/Kg
9) Determine o ponto de congelamento de uma solução de 0,954 g de CH3COCH3
em 68,40 g de ciclohexano.
Respostas: 1,6oC.
Comparando a questão 5 com 3b, qual solvente tem melhor desempenho em redução
da sua temperatura de fusão em presença de acetona?
10) Qual é a pressão osmótica de uma solução 0,010 molal de sacarose em água?
3