Química – Frente I
Vitor Terra
Lista 10 – Propriedades Coligativas
RESUMO
6. Atividade para sala n° 4, livro 1, frente 4, aula 8,
2ª p. 83
Propriedades coligativas são aquelas que dependem
apenas da concentração de partículas dissolvidas, não
importa a natureza dessas partículas (íons ou moléculas).
7. (UECE) Atividade proposta n° 3, livro 1, frente 4,
aula 8, 2ª p. 83
Obs: “KE da água = 0,52 °C/molal”
Quanto maior a concentração
de partículas dissolvidas,
maior o efeito coligativo
Efeito
Tonoscópico
Ebulioscópico
Crioscópico
Osmótico
O que é?
Abaixamento da
pressão máxima
de vapor
Aumento da
temperatura de
ebulição
Abaixamento da
temperatura de
solidificação
Aumento da
pressão osmótica
da solução
Como calcular?
Δ𝑃
= 𝑋1 = 𝑘 𝑇 𝑊
𝑃0
Δ𝑇𝐸 = 𝑘𝐸 𝑊
Δ𝑇𝐶 = 𝑘𝐶 𝑊
π = 𝓂𝑅𝑇
P0: pressão máxima de vapor do solvente puro
X1: fração molar do soluto (partículas dissolvidas)
W: molalidade (mol/kg) do soluto (partículas dissolvidas)
kT: constante tonoscópica do solvente
kE: constante ebulioscópica do solvente
kC: constante crioscópica do solvente
π: pressão osmótica da solução
𝓂: concentração molar do soluto (partículas dissolvidas)
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
Tarefa mínima: 1, 6, 10, 11, 12, 13, 14, 15
Os exercícios da apostila são referentes à
seguinte aula da frente 4:
- Aula 8 – Propriedades coligativas
1. (UECE) Atividade proposta n° 2, livro 1, frente 4,
aula 8, 2ª p. 83
2. Atividade proposta n° 7, livro 1, frente 4, aula 8,
2ª p. 84
3. (FGV) Atividade proposta n° 8, livro 1, frente 4, aula 8,
2ª p. 84
4. (PUC-PR) Atividade proposta n° 9, livro 1, frente 4,
aula 8, 2ª p. 84
5. (Unifor-CE) Atividade proposta n° 6, livro 1, frente 4,
aula 8, 2ª p. 84
CASD Vestibulares
8. (UECE) Atividade para sala n° 1, livro 1, frente 4,
aula 8, 2ª p. 83
9. (UECE) Atividade para sala n° 2, livro 1, frente 4,
aula 8, 2ª p. 83
10. (Unicamp) Muito se ouve sobre ações em que se
utilizam bombas improvisadas. Nos casos que envolvem
caixas eletrônicos, geralmente as bombas são feitas com
dinamite (TNT-trinitrotolueno), mas nos atentados
terroristas geralmente são utilizados explosivos plásticos,
que não liberam odores. Cães farejadores detectam TNT
em razão da presença de resíduos de DNT
(dinitrotolueno), uma impureza do TNT que tem origem na
nitração incompleta do tolueno. Se os cães conseguem
farejar com mais facilidade o DNT, isso significa que,
numa mesma temperatura, esse composto deve ser
a) menos volátil que o TNT, e portanto tem uma menor
pressão de vapor.
b) mais volátil que o TNT, e portanto tem uma menor
pressão de vapor.
c) menos volátil que o TNT, e portanto tem uma maior
pressão de vapor.
d) mais volátil que o TNT, e portanto tem uma maior
pressão de vapor.
11. (UFRGS) Assinale a alternativa que preenche
corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem
em que aparecem.
Uma solução injetável foi preparada de modo inadequado,
pois, ao entrar na corrente sanguínea, promoveu o
inchamento e a ruptura dos glóbulos vermelhos. A solução
é portanto __________ em relação ao soro sanguíneo, e
a concentração de soluto é __________ àquela que
deveria ter sido preparada.
a) hipotônica – superior
b) hipotônica – inferior
c) isotônica – superior
d) hipertônica – superior
e) hipertônica – inferior
12. (UFPR) Em festas e churrascos em família, é costume
usar geleiras de isopor para resfriar bebidas enlatadas ou
engarrafadas. Para gelar eficientemente, muitas pessoas
costumam adicionar sal e/ou álcool à mistura gelo/água. A
melhor eficiência mencionada se deve ao fato de que a
presença de sal ou álcool:
a) aumenta a taxa de transferência de calor.
b) abaixa a temperatura do gelo.
c) aumenta a temperatura de ebulição.
d) abaixa a temperatura de fusão.
e) abaixa a dissipação de calor para o exterior.
Química – Propriedades Coligativas
1
13. (Unesp) A adição de substâncias à água afeta suas
propriedades coligativas. Compare as temperaturas de
fusão e ebulição de duas soluções aquosas contendo,
respectivamente, 1 mol/L de NaCℓ e 1 mol/L de glicose,
nas mesmas condições de pressão.
14. (ENEM) Osmose é um processo espontâneo que
ocorre em todos os organismos vivos e é essencial à
manutenção da vida. Uma solução 0,15 mol/L de NaCℓ
(cloreto de sódio) possui a mesma pressão osmótica das
soluções presentes nas células humanas. A imersão de
uma célula humana em uma solução 0,20 mol/L de NaCℓ
tem, como consequência, a
a) absorção de íons Na+ sobre a superfície da célula.
b) difusão rápida de íons Na+ para o interior da célula.
c) diminuição da concentração das soluções presentes na
célula.
d) transferência de íons Na+ da célula para a solução.
e) transferência de moléculas de água do interior da célula
para a solução.
15. (Ufscar) As curvas de pressão de vapor, em função
da temperatura, para um solvente puro, uma solução
concentrada e uma solução diluída são apresentadas na
figura a seguir.
Considerando as concentrações de K2Cr2O7 nessas
soluções, pode-se afirmar que
a) a concentração na solução I é o dobro da concentração
na solução II.
b) o precipitado é solubilizado quando se misturam as
soluções I e II.
c) a tonalidade laranja da solução I é mais intensa que a
tonalidade laranja da solução II.
d) a solução I deve apresentar maior ponto de ebulição
que a solução II, quando considerados os efeitos
coligativos.
e) a concentração da solução I é igual à concentração da
solução II.
17. (Fuvest) A porcentagem em massa de sais no sangue
é de aproximadamente 0,9%. Em um experimento, alguns
glóbulos vermelhos de uma amostra de sangue foram
coletados e separados em três grupos. Foram preparadas
três soluções, identificadas por X, Y e Z, cada qual com
uma diferente concentração salina. A cada uma dessas
soluções foi adicionado um grupo de glóbulos vermelhos.
Para cada solução, acompanhou-se, ao longo do tempo,
o volume de um glóbulo vermelho, como mostra o gráfico.
Com base nos resultados desse experimento, é correto
afirmar que
Considerando que as soluções foram preparadas com o
mesmo soluto não volátil, pode-se afirmar que as curvas
do solvente puro, da solução concentrada e da solução
diluída são, respectivamente,
a) I, II e III.
b) I, III e II.
c) II, III e I.
d) II, I e III.
e) III, II e I.
16. (UFRGS) A uma solução I aquosa saturada de
K2Cr2O7 de cor laranja é adicionada água pura até dobrar
seu volume, mantendo-se a temperatura constante. A
seguir, são adicionados alguns cristais de K2Cr2O7, sob
agitação constante, até que ocorra o aparecimento de um
precipitado de K2Cr2O7, obtendo-se a solução II, conforme
esquematizado no desenho abaixo.
a) a porcentagem em massa de sal, na solução Z, é menor
do que 0,9%.
b) a porcentagem em massa de sal é maior na solução Y
do que na solução X.
c) a solução Y e a água destilada são isotônicas.
d) a solução X e o sangue são isotônicos.
e) a adição de mais sal à solução Z fará com que ela e a
solução X fiquem isotônicas.
18. (ENEM) Sob pressão normal (ao nível do mar), a água
entra em ebulição à temperatura de 100 °C. Tendo por
base essa informação, um garoto residente em uma
cidade litorânea fez a seguinte experiência:
• Colocou uma caneca metálica contendo água no
fogareiro do fogão de sua casa.
• Quando a água começou a ferver, encostou
cuidadosamente a extremidade mais estreita de uma
seringa de injeção, desprovida de agulha, na superfície do
líquido e, erguendo o êmbolo da seringa, aspirou certa
quantidade de água para seu interior, tapando-a em
seguida.
• Verificando após alguns instantes que a água da seringa
havia parado de ferver, ele ergueu o êmbolo da seringa,
constatando, intrigado, que a água voltou a ferver após um
pequeno deslocamento do êmbolo.
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Química – Propriedades Coligativas
2
Considerando o procedimento anterior, a água volta a
ferver porque esse deslocamento
a) permite a entrada de calor do ambiente externo para o
interior da seringa.
b) provoca, por atrito, um aquecimento da água contida na
seringa.
c) produz um aumento de volume que aumenta o ponto de
ebulição da água.
d) proporciona uma queda de pressão no interior da
seringa que diminui o ponto de ebulição da água.
e) possibilita uma diminuição da densidade da água que
facilita sua ebulição
19. (UFRGS) Assinale a alternativa que completa
corretamente as lacunas no texto a seguir, na ordem em
que aparecem.
Dois copos contendo igual volume de líquido são
colocados sob uma campânula impermeável, como na
figura que segue.
c) A temperatura de ebulição durante a destilação era
igual, maior ou menor que 97,4 °C? Justifique.
Dados:
Curva de solubilidade do cloreto de sódio em água:
Ponto de ebulição da água pura a 700 mmHg: 97,4 °C
21. (UERJ) O Mar Morto apresenta uma concentração
salina de 280 g × L-1, enquanto nos demais mares e
oceanos essa concentração é de 35 g × L-1. Considere as
três amostras a seguir, admitindo que as soluções salinas
apresentadas contenham os mesmos constituintes:
- amostra A: água pura;
- amostra B: solução salina de concentração idêntica à do
Mar Morto;
- amostra C: solução salina de concentração idêntica à
dos demais mares e oceanos.
O copo 1 contém água do mar e o copo 2 água pura. Com
o tempo, o líquido do copo 1 apresentará um
volume............... líquido do copo 2. Esse fato se explica
pelo efeito...............
a) maior que o - tonoscópico
b) menor que o - tonoscópico
c) igual ao - osmótico
d) maior que o - osmótico
e) menor que o – osmótico
20. (Fuvest) Uma mistura constituída de 45 g de cloreto
de sódio e 100 mL de água, contida em um balão e
inicialmente a 20 °C, foi submetida à destilação simples,
sob pressão de 700 mmHg, até que fossem recolhidos
50 mL de destilado.
O esquema a seguir representa o conteúdo do balão de
destilação, antes do aquecimento:
a) De forma análoga à mostrada acima, represente a fase
de vapor, durante a ebulição.
b) Qual a massa de cloreto de sódio que está dissolvida,
a 20 °C, após terem sido recolhidos 50 mL de destilado?
Justifique.
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Indique a amostra que apresenta a maior temperatura de
ebulição, justificando sua resposta. Em seguida, calcule o
volume da amostra B a ser adicionado a 7 L da amostra A
para formar uma nova solução salina que apresente a
mesma concentração da amostra C.
22. (Fuvest) A adição de um soluto à água altera a
temperatura de ebulição desse solvente. Para quantificar
essa variação em função da concentração e da natureza
do soluto, foram feitos experimentos, cujos resultados são
apresentados abaixo. Analisando a tabela, observa-se
que a variação de temperatura de ebulição é função da
concentração de moléculas ou íons de soluto dispersos na
solução.
Volume
de
água
(L)
Soluto
1
1
1
1
1
NaCℓ
NaCℓ
sacarose
CaCℓ2
Quantidade
de
matéria de
soluto
(mol)
0,5
1,0
0,5
0,5
Temperatura
de
ebulição
(°C)
100,00
100,50
101,00
100,25
100,75
Dois novos experimentos foram realizados, adicionandose 1,0 mol de Na2SO4 a 1 L de água (experimento A) e 1,0
mol de glicose a 0,5 L de água (experimento B). Considere
que os resultados desses novos experimentos tenham
sido consistentes com os experimentos descritos na
tabela. Assim sendo, as temperaturas de ebulição da
água, em °C, nas soluções dos experimentos A e B,
foram, respectivamente, de
Química – Propriedades Coligativas
3
25. (Unesp) O soro glicosado é uma solução aquosa
contendo 5 % em massa de glicose (C6H12O6) e isotônica
em relação ao sangue, apresentando densidade
aproximadamente igual a 1 g.mL-1.
a) 100,25 e 100,25.
b) 100,75 e 100,25.
c) 100,75 e 100,50.
d) 101,50 e 101,00.
e) 101,50 e 100,50.
23. (Unesp) O abaixamento relativo da pressão de vapor
de um solvente, resultante da adição de um soluto não
volátil, depende do número de partículas dissolvidas na
solução resultante. Em quatro recipientes, denominados
A, B, C e D, foram preparadas, respectivamente, soluções
de glicose, sacarose, ureia e cloreto de sódio, de forma
que seus volumes finais fossem idênticos, apresentando
composições conforme especificado na tabela:
Recipiente
Substância
A
B
C
D
C6H12O6
C12H22O11
CO(NH2)2
NaCℓ
Massa
molar
(g/mol)
180,2
342,3
60,1
58,4
Massa
dissolvida
(g)
18,02
34,23
6,01
5,84
Com base nas informações fornecidas, é correto afirmar
que
a) todas as soluções apresentam a mesma pressão de
vapor.
b) a solução de sacarose é a que apresenta a menor
pressão de vapor.
c) a solução de cloreto de sódio é a que apresenta a menor
pressão de vapor.
d) a solução de glicose é a que apresenta a menor pressão
de vapor.
e) as pressões de vapor das soluções variam na seguinte
ordem: ureia = cloreto de sódio > glicose.
24. (Ufscar) Considere o dispositivo esquematizado a
seguir, onde os ramos A e B, exatamente iguais, são
separados por uma membrana semipermeável. Esta
membrana é permeável apenas ao solvente água, sendo
impermeável a íons e bactérias. Considere que os níveis
iniciais dos líquidos nos ramos A e B do dispositivo são
iguais, e que durante o período do experimento a
evaporação de água é desprezível.
a) Algum tempo após o início do experimento, o que
ocorrerá com os níveis das soluções nos ramos A e B?
Justifique sua resposta.
b) Utilizando este dispositivo, é possível obter água
potável a partir da água do mar, aplicando-se uma pressão
adicional sobre a superfície do líquido em um de seus
ramos. Em qual ramo do dispositivo deverá ser aplicada
esta pressão? Discuta qualitativamente qual deverá ser o
valor mínimo desta pressão. Justifique suas respostas.
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a) Sabendo que um paciente precisa receber 80 g de
glicose por dia, que volume desse soro deve ser
ministrado diariamente a este paciente?
b) O que aconteceria com as células do sangue do
paciente caso a solução injetada fosse hipotônica?
Justifique sua resposta, utilizando as propriedades
coligativas das soluções.
26. (Unifesp) Uma solução aquosa contendo 0,9 % de
NaCℓ (chamada de soro fisiológico) ou uma solução de
glicose a 5,5 % são isotônicas (apresentam a mesma
pressão osmótica) com o fluido do interior das células
vermelhas do sangue e são usadas no tratamento de
crianças desidratadas ou na administração de injeções
endovenosas.
a) Sem calcular as pressões osmóticas, mostre que as
duas soluções são isotônicas a uma mesma temperatura.
b) O laboratorista preparou por engano uma solução de
NaCℓ 5,5 % (em vez de 0,9 %). O que deve ocorrer com
as células vermelhas do sangue, se essa solução for
usada em uma injeção endovenosa? Justifique.
Dados:
As porcentagens se referem à relação massa/volume.
Massas molares em g/mol: NaCℓ: 58,5, glicose: 180.
27. (Unicamp) O cloreto de potássio é muitas vezes
usado em dietas especiais como substituto de cloreto de
sódio. O gráfico a seguir mostra a variação do sabor de
uma solução aquosa de cloreto de potássio em função da
concentração deste sal. Ao se preparar uma sopa (1,5
litros), foi colocada a quantidade mínima de KCℓ
necessária para se obter sabor "salgado", sem as
componentes "amargo" e "doce".
a) Qual a quantidade, em gramas, de KCℓ adicionado a
sopa?
b) Qual a pressão osmótica π, a 57 °C, desta solução de
KCℓ?
π = cRT, onde c e a concentração de partículas em mol/L,
R = 0,082 L atm K-1 mol-1, T e a temperatura absoluta.
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28. (Unicamp) Considere quatro garrafas térmicas
contendo:
- Garrafa 1: 20 gramas de água líquida e 80
gramas de gelo picado.
- Garrafa 2: 70 gramas de solução aquosa 0,5
mol.dm-3 em sacarose e 30 gramas de gelo picado.
- Garrafa 3: 50 gramas de água líquida e 50
gramas de gelo picado.
- Garrafa 4: 70 gramas de solução aquosa 0,5
mol.dm-3 de NaCℓ e 30 gramas de gelo picado.
osmótica da solução, forçando a passagem de água pura
para o outro lado da membrana. Enquanto a água
dessalinizada é destinada ao consumo de populações
humanas, a água residual (25 % do volume inicial), em
que os sais estão concentrados, é usada para a criação
de camarões.
O conteúdo de cada garrafa está em equilíbrio térmico,
isto é, em cada caso a temperatura do sólido é igual à do
líquido.
b) Calcule a pressão mínima que deve ser aplicada, num
sistema de osmose inversa, para que o processo referente
ao item "a" anterior tenha início. A pressão osmótica π de
uma solução pode ser calculada por uma equação
semelhante à dos gases ideais, onde "n" é o número de
mols de partículas por litro de solução. Para fins de
cálculo, suponha que todo o sal dissolvido na água salobra
seja cloreto de sódio e que a temperatura da água seja de
27 °C.
Dado: constante dos gases, R = 8.314 Pa L K-1 mol-1.
a) Considere que as temperaturas T 1, T2, T3 e T4
correspondem, respectivamente, às garrafas 1, 2, 3 e 4.
Ordene essas temperaturas de maneira crescente,
usando os símbolos adequados dentre os seguintes:
>, <, ≥, ≤, =.
b) Justifique a escolha da menor temperatura.
29. (Unicamp) As informações contidas a seguir foram
extraídas de rótulos de bebidas chamadas "energéticas",
muito comuns atualmente, e devem ser consideradas para
a resolução da questão.
"Cada 500 mL contém"
Valor energético = 140 CAL
Carboidratos (sacarose) = 35 g
Sais minerais = 0,015 mol*
Proteínas = 0 g
Lipídios = 0 g
*(valor calculado a partir do rótulo)
A pressão osmótica (π) de uma solução aquosa de íons
e/ou de moléculas, pode ser calculada por π = M×R×T.
Esta equação é semelhante àquela dos gases ideais. M é
a concentração, em mol/L, de partículas (íons e
moléculas) presentes na solução. O processo de osmose
que corre nas células dos seres vivos, inclusive nas do ser
humano, deve-se, principalmente, à existência da pressão
osmótica. Uma solução aquosa 0,15 mol/L de NaCℓ é
chamada de isotônica em relação às soluções contidas
nas células do homem, isto é, apresenta o mesmo valor
de pressão osmótica que as células do corpo humano.
Com base nestas informações e admitindo R = 8,3 kPa ×
litro / mol × K:
a) Supondo que uma água salobra que contém
inicialmente 10.000 mg de sais por litro sofre a
dessalinização conforme descreve o texto, calcule a
concentração de sais na água residual formada em mg/L
c) Supondo que toda a quantidade (em mol) de cloreto de
sódio do item "b" tenha sido substituída por uma
quantidade igual (em mol) de sulfato de sódio, perguntase: a pressão a ser aplicada na osmose à nova solução
seria maior, menor ou igual à do caso anterior? Justifique
sua resposta.
31. (ITA) Dois béqueres, denominados “X” e “Y”
encontram-se dentro de um recipiente hermeticamente
fechado, à pressão de 1 bar e temperatura de 298 K. O
béquer “X” contém 100 mL de uma solução aquosa de
cloreto de sódio cuja concentração é 0,3 mol/L. O béquer
“Y” contém 100 mL de uma solução aquosa de cloreto de
sódio cuja concentração é 0,1 mol/L Se o recipiente for
mantido fechado e em repouso até alcançar o equilíbrio
termodinâmico, assinale o volume final (em mL) da
solução no béquer “Y”:
a) 25
b) 50
c) 100
d) 150
e) 200
a) Calcule a pressão osmótica em uma célula do corpo
humano onde a temperatura é 37 °C.
b) A bebida do rótulo é isotônica em relação às células do
corpo humano? Justifique. Considere que os sais
adicionados são constituídos apenas por cátions e ânions
monovalentes.
30. (Unicamp) No mundo do agronegócio, a criação de
camarões, no interior do nordeste brasileiro, usando
águas residuais do processo de dessalinização de águas
salobras, tem se mostrado uma alternativa de grande
alcance social. A dessalinização consiste num método
chamado de osmose inversa, em que a água a ser
purificada é pressionada sobre uma membrana
semipermeável, a uma pressão superior à pressão
CASD Vestibulares
Química – Propriedades Coligativas
5
DICAS PARA OS EXERCÍCIOS
PROPOSTOS
1. A função do cloreto de sódio na preservação da
carne é absorver água das células, criando um ambiente
inóspito para a proliferação de micro-organismos.
2. Ao entrar no mar, a água do corpo tende a fluir
do meio com menor concentração de sais (corpo) para o
meio com maior concentração de sais (água do mar).
3. A presença de um soluto diminui a temperatura
de congelamento da água. Não é necessário saber de
antemão se a dissolução do cloreto de cálcio é
endotérmica ou exotérmica, porém, para esta aplicação,
seria conveniente que a dissolução liberasse ou
absorvesse calor?
4. Se o nível da solução Y está aumentando, quer
dizer que a água está fluindo da solução X para a Y, ou
seja, inicialmente a solução Y era mais concentrada do
que a X.
5. Quanto mais soluto, mais difícil vai ser a
evaporação do solvente e menor vai ser a pressão de
vapor. A uma dada temperatura, a pressão de vapor em I
é maior do que a em II, que é maior do que a em III.
6. Quanto maior a concentração de partículas
dissolvidas, mais difícil vai ser a ebulição do solvente e
maior vai ser a temperatura de ebulição. Note que o NaCℓ
sofre dissociação em água: cada NaCℓ se dissocia em
dois íons, conforme a equação a seguir:
H2 O
NaCℓ (s) →
Na+(aq) + Cℓ
-
(aq)
Assim, uma solução 0,25 mol/L de NaCℓ
apresenta 0,50 mol/L de íons dissolvidos, ou seja, vai
apresentar a mesma temperatura de ebulição do que a
solução 0,50 mol/L de glicose.
8. A pressão osmótica de uma solução é dada por:
π = 𝓂RT
Nessa expressão, 𝓂 é a concentração de
partículas dissolvidas (em mol/L), R é a constante
universal dos gases ideais (R = 0,082 atm·L/mol·K) e T é
a temperatura em K. Como o enunciado mencionou uma
solução molecular, então o soluto não sofre dissociação e
podemos assumir que a concentração da solução é igual
à concentração de partículas dissolvidas.
9. Nesse caso, a variação da temperatura de
ebulição é ΔTE = 0,26 °C. Substitua esse valor na lei de
Raoult para encontrar a molalidade da solução, e em
seguida o número de mols de soluto dissolvidos. Como
são 36 g de soluto dissolvidos, dividindo a massa pelo
número de mols encontra-se a massa molar. Por fim, é só
ver qual composto nas alternativas possui a massa molar
encontrada.
10. Quanto mais volátil for um composto, mais
facilmente ele evapora e maior é a sua pressão de vapor.
11. Como os glóbulos vermelhos incharam, quer
dizer que eles absorveram água da solução injetada.
Como a água flui do meio menos concentrado para o mais
concentrado, quer dizer que a concentração da solução
injetada é menor do que a concentração no interior dos
glóbulos vermelhos.
12. A presença de um soluto (volátil ou não)
diminui a temperatura de congelamento da água. Isto é útil
para gelar bebidas, pois permite que as latas e garrafas
fiquem envolvidas por água a uma temperatura abaixo de
0 °C. Caso fosse utilizado gelo (sólido), o contato entre o
gelo e as latas/garrafas não seria total, diminuindo a
eficiência da refrigeração.
13. A diferença entre as duas soluções é que o
NaCℓ sofre dissociação em água, ou seja, a concentração
de partículas dissolvidas vai ser maior do que 1 mol/L.
7. Para calcular a temperatura de ebulição da
solução, precisamos calcular a sua molalidade. A massa
molar da glicose é M1 = 180 g/mol. O número de mols de
glicose dissolvidos é:
14. Lembre-se de que a osmose consiste na
passagem de água pela membrana, não na passagem de
soluto.
m1
90 g
n1 =
=
= 0,5 mol
M1 180 g/mol
15. Quanto mais soluto, mais difícil vai ser a
evaporação do solvente e menor vai ser a pressão de
vapor.
A molalidade é o número de mols de soluto
dividido pela massa de solvente, em kg. Como são 400 g
(0,4 kg) de solvente, a molalidade é dada por:
W=
n1
0,5 mol
=
= 1,25 molal
m2
0,4 kg
Obs: “molal” significa mol/kg.
Agora é só aplicar na lei de Raoult para encontrar
o aumento ΔTE na temperatura de ebulição:
16. A solução I é saturada, e a solução II está
sobre um precipitado, o que indica que também se trata
de uma solução saturada. Como elas estão na mesma
temperatura, significa que as duas soluções apresentam
a mesma concentração.
17. Como os glóbulos incham na solução X, ela
apresenta menor concentração do que os glóbulos. Como
os glóbulos não se alteram na solução Y, ela apresenta a
mesma concentração do que os glóbulos. Que conclusão
pode ser tomada a respeito da solução Z?
ΔTE = k E W
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Química – Propriedades Coligativas
6
18. O aumento do volume no interior da seringa
provoca uma diminuição da pressão sobre a água no
interior. O que precisa ocorrer para a água entrar em
ebulição? Ela precisa estar necessariamente a 100 °C?
19. Com o tempo, a tendência é que as pressões
de vapor dos líquidos em cada copo se tornem iguais. Ou
seja, a solução que apresenta menor pressão de vapor
(mais concentrada) deve se tornar mais diluída. Como isso
poderia acontecer no sistema apresentado na figura?
20. Para resolver o item ‘b’, é necessário utilizar
os dados na curva de solubilidade fornecida no enunciado.
Quanto ao item ‘c’, qual o efeito da presença de soluto
não-volátil na temperatura de ebulição?
21. Como a amostra A é água pura, a mistura
entre as duas amostras é, na verdade, a diluição da
amostra B.
22. A conclusão que deve ser obtida dos dados da
tabela é que o aumento na temperatura de ebulição é
proporcional à concentração de partículas dissolvidas.
Como referência, use a solução de sacarose na tabela: a
cada 0,5 mol/L de partículas dissolvidas, a temperatura de
ebulição aumenta 0,25 °C. Observe que os demais dados
da tabela são consistentes com essa informação.
O Na2SO4 é um composto iônico que sofre
dissociação em água, formando íons Na+ e SO42-.
23. Os números dados parecem estranhos, mas
note que todos os recipientes apresentam 0,1 mol de
soluto. Além disso, todos os solutos, com exceção do
NaCℓ, são moleculares e não sofrem dissociação.
28. Se os líquidos estão em equilíbrio térmico com
o gelo, quer dizer que eles estão na temperatura de
congelamento. Como a presença dos solutos diminui a
temperatura de congelamento, conclui-se que as soluções
de sacarose e NaCℓ estão a uma temperatura menor do
que os recipientes que contém água apenas.
29. Para calcular a concentração de partículas
dissolvidas no energético, use as seguintes informações:
- a fórmula molecular da sacarose é C12H22O11;
- considere que os 0,015 mol de sais minerais
adicionados são monovalentes significa que há 0,015 mol
de cátions dissolvidos e 0,015 mol de ânions dissolvidos.
30. Considere que a água dessalinizada seja
completamente isenta de sais (o que, na realidade, não
ocorre) e que todo o sal em 1 L água salobra agora vai se
concentrar em 0,25 L de água residual.
O sulfato de sódio é o Na2SO4 e ele sofre
dissociação em água, formando íons Na+ e SO42-.
31. Essa questão traz a mesma situação da
questão 19, só que agora de forma quantitativa. Assim,
considere que ocorre a passagem de água através da fase
vapor, da solução menos concentrada para a mais
concentrada, até que as pressões de vapor das soluções
se igualem, ou seja, até que elas tenham a mesma
concentração de cloreto de sódio.
GABARITO
1. D
2. C
24. Lembre-se de que, na osmose, a água tende
a fluir do meio menos concentrado para o mais
concentrado. Para interromper esse fluxo, é necessário
exercer uma pressão sobre um dos lados (qual deles?), o
valor dessa pressão corresponde à pressão osmótica (no
caso de um dos lados conter água pura).
25. Se o soro contém 5 % de glicose em massa e
o paciente precisa de 80 g de glicose por dia, então a
massa total de soro que o paciente precisa por dia é 20
vezes a massa de glicose (pois 20 vezes 5 % são 100 %),
no caso, 1600 g. Para achar o volume de solução, note
que desta vez o enunciado deixou claro para considerar a
densidade como 1 g/mL.
26. “Sem calcular as pressões osmóticas” significa
que a questão quer que você calcule as concentrações de
partículas dissolvidas em cada solução e mostre que elas
são iguais. É meio estranho falar de “porcentagem em
relação a massa/volume”, mas o enunciado quis dizer o
seguinte: 5,5 % em massa/volume corresponde a 5,5 g por
100 mL de solução.
27. Analisando o gráfico, as componentes
“amargo” e “doce” deixam de existir a uma concentração
de 0,035 mol/L de KCℓ. Atenção para dois fatos: o volume
da sopa é 1,5 L e o KCℓ, da mesma forma que o NaCℓ,
sofre dissociação em solução aquosa.
CASD Vestibulares
3. C
4. C
5. E
6. B
7. D
8. B
9. C
10. D
11. B
12. D
13.
Em solução aquosa, o NaCℓ se dissocia,
conforme a seguinte equação:
H2 O
NaCℓ (s) →
Na+(aq) + Cℓ
-
(aq)
Isso quer dizer que 1 mol de NaCℓ se dissocia
formando 2 mol de partículas (íons Na+ e Cℓ-),
enquanto a glicose não se dissocia, nem se ioniza.
Assim, a solução de glicose contém 1 mol/L de
partículas dissolvidas, enquanto a solução de NaCℓ
contém 2 mol/L de partículas dissolvidas. Logo, a
Química – Propriedades Coligativas
7
solução de NaCℓ sofre maior aumento no ponto de
ebulição e maior diminuição no ponto de fusão.
Logo, a solução de NaCℓ terá maior
temperatura de ebulição e menor temperatura de
fusão do que a solução de glicose.
14. E
15. B
b) Uma solução de NaCℓ a 5,5 % terá maior
pressão osmótica que o fluido do interior da célula
vermelha. Nessas condições, se essa solução for
utilizada em injeção endovenosa, poderá provocar o
murchamento das células vermelhas, já que passará
água (osmose) de dentro delas (meio hipotônico) para
fora (meio hipertônico).
27. a) 3,91 g de KCℓ
16. E
b) π = 1,89 atm
17. B
28. a) T4 < T2 < T1 = T3
18. D
b) O número de partículas do soluto numa
solução aquosa de NaCℓ é o dobro do número de
partículas presentes em uma mesma massa de uma
solução aquosa de glicose. Por isso a solução de NaCℓ
apresenta menor temperatura de congelamento que a
solução de glicose. Ambas as soluções apresentam
temperatura de congelamento inferior à temperatura de
congelamento da água, pois a presença de um soluto
não volátil provoca o abaixamento da temperatura de
congelamento do solvente.
19. A
20. a)
29. a) π = 771,9 kPa
b) 18 g de cloreto de sódio.
c) Maior do que 97,4 °C, pois a presença de
um soluto não volátil aumenta a temperatura de
ebulição da solução.
b) Não, pois a concentração de partículas
(sacarose + cátions + ânions) no energético é cerca de
0,21 mol/L, enquanto a concentração de partículas em
uma célula do corpo humano é 0,30 mol/L.
30. a) 40.000 mg/L
21.
A amostra B apresenta maior temperatura de
ebulição, pois apresenta maior concentração de
partículas dissolvidas.
O volume da amostra B a ser adicionado deve
ser de 1 L.
22. D
b) Valor mínimo: 8,5 · 105 Pa.
c) Como a solução de sulfato de sódio
(Na2SO4) apresenta maior quantidade de partículas
(2Na+ + SO42-), a pressão a ser aplicada seria maior
nessa solução.
31. B
23. C
24.
a) A água atravessa a membrana
semipermeável do meio menos concentrado (água
pura) para o meio mais concentrado (água do mar),
devido à diferença de pressão osmótica. Logo, o nível
da solução no ramo A vai aumentar e vai diminuir no
ramo B.
“Aquele que tem coragem de desperdiçar uma
hora do seu tempo não descobriu o valor da vida. ”
– Charles Darwin
b) A pressão deve ser aplicada sobre o ramo
A e deve ser maior do que a pressão osmótica da água
do mar, para que ocorra a osmose no sentido inverso.
25. a) 1,6 L de soro.
b) Como as células do sangue apresentam
maior pressão osmótica (maior concentração de
partículas) do que a solução injetada, elas absorveriam
água do meio por osmose e se tornariam inchadas.
26.
a) Ambas as soluções apresentam 0,3 mol de
partículas dissolvidas por litro de solução. Logo, à
mesma temperatura, ambas apresentam a mesma
pressão osmótica, ou seja, são isotônicas.
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