Resolução da Lista de Exercícios 1 - Parte 1

1 – RESP: D

Quando adicionamos sal/e ou álcool à mistura gelo/água, estamos aumentando o número de partículas. E quanto maior o número de partículas, menor será o ponto de congelamento. Portanto a resposta correta é a alternativa D.

2- RESP: A

D e acordo com o texto o NaCl ( cloreto de sódio ), quando adicionado, diminui a temperatura de congelamento. O NaCl é um composto iônico que quando sofre dissociação:

1 NaCl  1 Na⁺ + 1 Cl^- ( possui 2 mols de íons = i ( fator de Van^´t Hoff ).

Para produzir o mesmo efeito do cloreto de sódio, temos que utilizar uma substância que provoque o mesmo efeito do NaCl. Como ele não falou nada sobre as concentrações, admitimos que todas são iguais, portanto o que irá fazer a diferença entre elas é o fator de Van^´t Hoff.

Na alternativa A temos o cloreto de potássio ( KCl ).

1 KCl  1 K⁺ + 1 Cl^- ( possui 2 mols de íons = i ).

Na alternativa B temos o cloreto de cálcio ( CaCl₂ ).

Nas alternativas C e D, temos a glicose ( C₆H₁₂O₆ ) e sacarose ( C₁₂H₂₂O₁₁), que são compostos moleculares e não dissociam ou ionizam.

Concluímos que o soluto que pode provocar o mesmo efeito do cloreto de sódio é o cloreto de potássio ( KCl ) que possui o mesmo valor de i.

3- RESP: A

O texto afirma que a adição do etilenoglicol diminui a temperatura de congelamento da água.

Este é um efeito coligativo denominado de criometria, pois quanto maior o número de partículas, menor será a temperatura de congelamento do líquido. A água pura congela o 0 ºC, adicionando o etilenoglicol, aumenta a o número de partículas, fazendo com que a água congele a uma temperatura menor (abaixo )que zero ( 0 ºC ).

4 - Em uma primeira etapa, deve-se congelar a solução contendo água e café, à pressão constante. Em uma segunda etapa, mantém-se a temperatura constante, diminui-se a pressão, de modo a manter as propriedades do pó solúvel. A água, de acordo com o gráfico, sofrerá sublimação, restando o pó outrora solubilizado em água. Lembramos que a água sublima a uma pressão abaixo do ponto triplo ( os três estados físicos em equilíbrio ).

5- RESP: D

Através do enunciado, temos a água pura com temperatura de ebulição igual a 100 ºC, uma solução de glicose ( C₆H₁₂O₆ ) 3 mol/L que é molecular e não sofre dissociação. Temos também uma solução de cloreto de cálcio ( CaCl₂ ) 1mol.L^-­­­ que é iônica e sofre dissociação.

1 CaCl₂  1 Ca⁺² + 2 Cl^- ( possui 3 mols de íons = i ). Como o fator de correção (Van^´t Hoff ) é igual a 3, temos o produto = 3 x 1 = 3 mol.L^-1 .

Obs: µ = concentração molar ( mol.L^-1

Concluímos que as soluções de glicose e cloreto de cálcio possuem o mesmo número de partículas, portanto apresentam a mesma temperatura de ebulição , porém maior que a da água; pois quanto maior o número de partículas, maior será a temperatura de ebulição.

6- RESP: D

O enunciado informa que temos água pura, água do mar ( contém sais dissolvidos ) e água com açúcar ( sacarose ), na mesma pressão ( 1 atm = nível do mar ). Concluímos que a temperatura de ebulição é maior e que a temperatura de congelamento é menor em relação á água pura. Concluímos que a resposta correta é a D.

7- RESP: E

Analisando o texto, notamos que a dona de casa, consegue uma determinada temperatura utilizando o sal de cozinha ( NaCl ) que é um composto iônico e dissocia da seguinte forma:

1 NaCl  1 Na⁺ + 1 Cl^- ( possui 2 mols de íons = i ( fator de Van^´t Hoff ).

O seu marido diz que consegue o mesmo efeito, utilizando a sacarose ( C₁₂H₂₂O₁₁), um composto molecular, nas mesmas condições. Para conseguir o mesmo efeito será necessário ter o mesmo número de partículas da solução de NaCl.

Primeiro vamos calcular a concentração molar do cloreto de sódio.

Dados : m = 11,7 g M = 58,5 g.mol^-1 V = 2 L µ = ?

58,5 g -------------------- 1 mol

11,7 g -------------------- x

X = 11,7 x 1 / 58,5  x = 0,2 mol

Este número de mols é para 2 litros de água. Precisamos calcular para 1 ( um ) litro, pois a concentração molar é dada em mol.L^-1

0,2 mol -------------------- 2 L

X --------------------- 1 L

X = 0,1 mol.L^-1 de NaCl

Com o valor da concentração do cloreto de sódio, conseguimos calcular a concentração molar da sacarose

Soluto molecular C₁₂H₂₂O₁₁ = soluto iônico ( NaCl )

µ = µ i

µ = 0,1 . 2

Portanto: µ = 0,2 mol.L^-1 de sacarose

Determinamos a concentração molar, agora é só calcular a massa.

342 g C₁₂H₂₂O₁₁ ----------------- 1 mol

X ----------------- 0,2 mol

X = 342 x 0,2 / 1  x =68,4 g em 1 litro.

Como o marido da dona de casa utilizou 2 litros é só calcular.

68,4 g ---------- 1 L

X ----------- 2 L X = 136,8 gramas de sacarose

Outra resolução.

A partir do momento que você calculou a concentração molar da sacarose ( 0,2 mol.L^-1 ), podemos utilizar a fórmula abaixo:

µ = m / M . V onde µ = 0,2 mol.L^-1 M = 342 g.mol^-1 V = 2 L m = ?

m = 0,2 x 342 x 2  m = 136,8 g sacarose

8- RESP: A

A questão fornece o mesmo soluto e o mesmo volume para as soluções A e B. O que difere uma da outra é apenas a massa. Isto indica que a solução B com maior massa possui o maior número de partículas, maior temperatura de ebulição, menor pressão de vapor e menor temperatura de congelamento. Assim estão corretas as alternativas I e IV.

9- RESP: E

As soluções apresentam a mesma concentração molar, portanto o que difere o número de partículas é o valor de i (fator de Van^´t Hoff ). Lembrando que as soluções iônicas possuem o fator de correção i (fator de Van^´t Hoff).

Alternativa A,a solução de sacarose é molecular, portanto não dissocia.

Alternativa B ,o ácido etanóico é molecular, mas no meio aquoso ele ioniza.

1H₃CCOOH →1 H⁺ +1 H₃COO^- i = 2 ( Nos ácidos carboxílicos, o hidrogênio ionizável é aquele ligado ao

oxigênio da carboxila.

RADICAL CARBOXÍLA

Alternativa C, o ácido cianídrico dissocia. 1 HCN → 1 H⁺¹ + 1 CN^-1 i = 2

Alternativa D, o hidróxido de sódio é uma base e dissocia. 1 NaOH → 1 Na⁺¹ + 1 OH^-1 i = 2

Alternativa E, o cloreto de cálcio é um sal, portanto dissocia. 1 CaCl₂ → Ca⁺² + 2 Cl^-1 i = 3

Estando todas as soluções na mesma concentração, concluímos que aquela que apresenta o maior valor de i, tem o maior número de partículas e maior temperatura de ebulição. Lembrando que utilizamos o produto µ i (µ = concentração molar ). Sendo assim o cloreto de cálcio possui o maior valor de i ( i = 3 ).

10- RESP : A

A solução de nitrato de cálcio é iônica, portanto dissocia e tem o fator de correção (i ), denominado fator de Van^´t Hoff.

Ca(NO₃)₂ →1 Ca⁺² + 2 NO^-₃ 3 mols de íons = i. O produto µ i = 0,2 x 3 = 0,6 mol.L^-1

Para ter a mesma pressão osmótica, será necessário ter o mesmo número de partículas. A alternativa que possui um composto com a mesma concentração é a A.

Sulfato de sódio ; Na₂SO₄ → 2 Na⁺ + 1 SO₄^-2 = 3 mols de íons = i = µ i = 0,2 x 3 = 0,6 mol.L^-1

11- RESP: E

Para separar misturas homogêneas sólido – líquido, o processo utilizado é a destilação simples, mostrada na figura 1 e na figura 2 temos a osmose reversa, que é utilizado para obter água pura, a partir da água do mar. A osmose reversa consiste na aplicação de uma pressão superior sobre a solução concentrada, para ocorrer à passagem do solvente para a solução diluída, através de uma membrana semipermeável.

12- RESP: A

As soluções isotônicas, são aquelas que apresentam a mesma pressão osmótica. Portanto possuem o mesmo número de partículas. Encontramos esta condição na alternativa A, pois a glicose (0,30 mol.L^-1 ) é molecular e não dissocia. Já o cloreto de sódio 0,15 mol.L^-1 é iônica e dissocia, portanto tem o fator de correção ( i ).

1 NaCl  1 Na⁺ + 1 Cl^- ( possui 2 mols de íons = i ( fator de Van^´t Hoff ).

O produto µ i = 0,15 x 2 = 0,3 mol.L^-

13 – a) Dada a fórmula p = c Rti  π = 7,6 atm T = 310 K C = ? R = 0,082

C = 7,6/0,082 X 310 X 2 = 0,149 mol.L^-1

Temos : µ = 0,149 mol.L^-1 M = 58,5 g.mol^-1 d = 1000 g/L ( considerar a densidade como 1g/mL já que não foi dada) Ʈ =?

Fórmula : µ.M =Ʈd  Ʈ = 0149 x 58,5 / 1000  Ʈ = 0,0087 x 100 = 0,87% ( )

b) Sabendo que a concentração molar (µ = 0,149 mol.L^-1, V = 0,5 L M = 58,5 g/mol m = ? )

0,149 mol ----------------- 1 L

X ------------------0,5 L

X = 0,0745 mol

Cálculo da massa de cloreto de sódio.

1 mol ------------- 58,5 g/mol

0,0745 mol ------------- x

X = 4,358 g

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