base de Brønsted Lowry e de Lewis
Apenas 1 10 –3 mol Quantidade
de K2CrO4 reage; de sólido
o resto é excesso que se forma
O fato de haver excesso de K2CrO4 indica que a solução sobrena-
dante (solução que fica sobre o precipitado) terá cor amarela.
127 Alternativa B.
Não se trata de um problema em que se deve tentar descobrir que sais foram adicionados à água para fazer a solução nem de quanto foi usado de cada sal.
O princípio científico que permite a resolução desse exercício é que as soluções são eletricamente neutras, pois são forma- das a partir de substâncias (solutos e solvente) eletricamente neutras.
No litro de solução aquosa considerada há:
• 0,30 mol de carga positiva que se deve aos íons Na; • 3 x mol de carga positiva que se deve aos íons Fe3;
• 0,28 mol de carga negativa que se deve aos íons Cl–
e • 2 0,10 mol de carga negativa que se deve aos íons SO4
2–
. Como a carga total positiva deve cancelar a negativa, vem: 0,30 3 x 0,28 2 0,10
x 0,06
Concluímos que há 0,06 mol de íons Fe3 no volume de um litro
de solução e, portanto, a concentração desses íons é 0,06 mol/L.
128 1 C3H6O3 1 NaOH → C3H5O3Na H2O (pois o ácido é
1 mol — 1 mol monoprótico)
Cálculo da quantidade em mol de NaOH gasta na reação com o ácido láctico:
M n V
⇒ n M V 0,1 0,04 ⇒ nNaOH 0,004 mol
Sabendo que a proporção na reação é 1:1, a amostra contém 0,004 mol de ácido láctico.
1 mol de lactose — 4 mol de ácido láctico
x — 0,004 mol de ácido láctico
x 0,001 mol de lactose
Cálculo da massa de lactose:
n m M ⇒ m n M 0,001 342 ⇒ mlactose 0,342 g 0,5 g de lactose — 100% 0,342 g de lactose — y y 68,4% 129 Alternativa A. 1 MgCO3 1 H2SO4 → 1 MgSO4 1 H2O 1 CO2 1 mol — 1 mol 42 g 84 g / mol — x
x 0,5 mol do H2SO4 participou da reação
Como o H2SO4 se encontrava em excesso, vamos calcular a quan-
tidade que não reagiu com o MgCO3, usando NaOH.
1 H2SO4 2 NaOH → Na2SO4 2 H2O
1 mol — 2 mol
Cálculo da quantidade em mol gasta do NaOH:
M n V
Reprodução proibida. Ar t. 184 do Código P enal e Lei 9.610 de 19 de f e v ereiro de 1998.
Se foi gasto 0,001 mol do NaOH, na solução havia 0,0005 mol do H2SO4 (essa é a quantidade em excesso na reação com MgCO3).
A concentração em quantidade de matéria do H2SO4 é dada por:
M 0,0005
0,01 0,05 mol L
1
Dessa forma, conclui-se que 0,5 mol do ácido reagiu com o MgCO3
e 0,05 mol se encontrava em excesso. Havia, portanto, um total de: nH
2SO4 0,5 0,05 0,55 mol
n m
M m 0,55 98 mH2SO4 54 g
⇒ ⇒
Para calcular o volume do ácido usado inicialmente, utiliza-se:
d m V V m d 54 1,8 VH2SO4 30 mL ⇒ ⇒ 130 Alternativa A. →
1 NaCl(aq) 1 AgNO3(aq) → AgCl(s) NaNO3(aq)
M 0,1 mol/L M 0,1 mol/L Vf 100 mL
V 50 mL V 50 mL
A quantidade em mol do íon Na e a do íon NO3 –
não se alteram durante a reação. Porém o volume de solução após a mistura é o dobro do volume inicial para cada um dos íons, o que faz com que suas concentrações se reduzam à metade do valor inicial.
131 1 AgNO3 1 NaCl → NaNO3 AgCl↓
M 0,10 mol/L V 20 mL
↓ nAgNO
3 0,002 mol
a) Como a proporção na reação é de 1:1, significa que nos 10 mL da solução aquosa de NaCl havia 0,002 mol do referido sal. A concentração em quantidade de matéria do NaCl é:
M n M V 0,002 0,01 NaCl 0,2 mol L 1 ⇒
Cálculo da massa do NaCl presente em 1,0 L da solução ana- lisada: n m M m n M 0,2 58,5 mNaCl 11,7 g ⇒ ⇒ ⇒
Assim, podemos escrever:
11,7 g do NaCl — 1.000 mL da solução
x — 100 mL da solução (cuja massa é 100 g)
x 1,17 g
Essa solução não pode ser utilizada como soro fisiológico, pois apresenta 1,17% de NaCl em massa.
b) 1 NaCl 1 AgNO3 → 1 NaNO3 1 AgCl
1 mol — 1 mol — 1 mol 0,002 mol — 0,002 mol — 0,002 mol
n m
M m n M 0,002 143,5 ⇒
nAgCl 0,287 g
132 Alternativa D.
1 C9H8O4(aq) 1 NaOH(aq)→ 1 NaC9H7O4(aq) 1 H2O(l)
M 0,10 mol/L V 20 mL
↓ n 0,002 mol
Como a proporção é de 1:1, no comprimido havia 0,002 mol do ácido acetilsalicílico.
Cálculo da massa do ácido presente no comprimido:
n m M m n m 0,002 180 mácido 0,36 g ⇒ ⇒ ⇒
Cálculo da porcentagem em massa do ácido no comprimido: 1 g — 100% 0,36 g — x x 36%
훾
훽
Capítulo 2
Propriedades coligativas
7 Na tabela, o valor mais próximo de 4.000 kPa é 3.973,6 kPa, que corresponde a 250°C. Esse é, portanto, um valor aproximado para o ponto de ebulição da água nesse planeta.
8 a) Aparelho usado para esterilizar materiais por meio do vapor de água a alta pressão e temperatura. (A autoclave pode ser comparada a uma panela de pressão.)
b) A tabela mostra que a 150°C a pressão de vapor da água é 475,7 kPa. Essa deve ser, portanto, a pressão no interior de uma autoclave em que haja água fervente.
13 Está incorreta.
De fato, ao “dissolver um soluto não-eletrólito e não-volátil em água, ocorre um abaixamento da pressão de vapor desse solvente”.
Contudo, em decorrência disso, esse solvente não “se torna mais volátil”. Na verdade ele se torna menos volátil, ou seja, exibe menor tendência a vaporizar.
14 Primeiramente, calculamos a fração em mol do solvente:
x = 0,90 0,10 + 0,90
solvente ⇒ xsolvente 0,90
A seguir, aplicamos a Lei de Raoult: Psolução xsolvente Psolvente puro 0,90 3,2 kPa
Psolução 2,88 kPa
A pressão de vapor da solução (isto é, do solvente na solu- ção) é 90% da pressão de vapor do solvente puro, na mesma temperatura.
16 a) III, II, I
Tanto II quanto III têm pressão de vapor menor que a água pura graças ao efeito tonoscópico. E II tem pressão de vapor maior que III porque o efeito tonoscópico é menos intenso em II do que em III.
b) O efeito tonoscópico é maior em III do que em II porque em III há maior concentração de partículas de soluto do que em II.
18 a) III, II, I
III, que tem maior concentração de partículas de soluto, sofre maior abaixamento da pressão de vapor do que II.
b) I, II, III
III, que tem maior concentração de partículas de soluto, sofre maior aumento da temperatura de início de ebulição do que II. c) III, II, I
III, que tem maior concentração de partículas de soluto, sofre maior redução da temperatura de início de congelamento do
Reprodução proibida. Ar t. 184 do Código P enal e Lei 9.610 de 19 de f e v ereiro de 1998.
que II. Assim, III terá a temperatura de início de congelamen- to mais baixa. A seguir vem II, cuja temperatura de início de congelamento é mais baixa que a da água pura. E, por último, vem a água pura.
20 A água do banho-maria atingirá a temperatura de ebulição da água e permanecerá nessa temperatura enquanto ocorrer a ebulição (isto é, enquanto houver água líquida, ou seja, enquanto houver o ba- nho-maria). Como a água presente no café tem temperatura de início de ebulição superior à da água pura (efeito ebulioscópico), o café não irá ferver.
A afirmação do estudante III é a única correta.
24 a) A solução 햲 é a mais diluída, pois apresenta menor efeito tonoscópico e a solução 햴 é a mais concentrada, pois apre- senta maior efeito tonoscópico.
b) 햴, 햳, 햲
c) A solução 햴, pois apresenta efeitos coligativos (no caso, efei- to ebulioscópico) mais acentuados.
d) A solução 햴, pois apresenta efeitos coligativos (no caso, efei- to crioscópico) mais acentuados.
e) A solução 햴, pois apresenta efeitos coligativos (no caso, pressão osmótica) mais acentuados.
25 Vamos calcular a quantidade em mol de cada soluto em um litro de solução: Glicose: n m M 18 g 180 g / mol ⇒ n 0,10 mol Sacarose: n m M 18 g 342 g / mol ⇒ n 0,053 mol Assim, a solução de glicose tem maior concentração em mol/L e, portanto, apresenta maior pressão osmótica.
26 π M solução R T π 0,1 mol/ L 0,082 atm L mol K 300 K π 2,5 atm
Essa pressão é 2,5 vezes a pressão atmosférica ao nível do mar.
27 a) CH4N2O(s) → CH4N2O(aq)
KBr(s) → K(aq) Br(aq)
MgBr2(s) → Mg 2
(aq) 2Cl(aq)
b) Não. Dissolvido em 1.000 g de água, há, na solução: 햲 0,1 mol de moléculas CH4N2O;
햳 0,2 mol de íons (0,1 mol de K e 0,1 mol de Br) e
햴 0,3 mol de íons (0,1 mol de Mg2 e 0,2 mol de Cl).
28 a) O efeito ebulioscópico é mais acentuado em 햴 e menos acen- tuado em 햲. Assim, a seqüência de temperatura de início de ebulição será: 햲, 햳, 햴.
b) O efeito crioscópico é mais acentuado em 햴 e menos acen- tuado em 햲. Assim, a seqüência de temperatura de início de congelamento será: 햴 (efeito crioscópico mais acentuado; tem- peratura de início de congelamento mais baixa), 햳, 햲.
29 a) A curva de pressão de vapor da água pura estaria acima da curva 훽.
Solução 햲 curva 훽; efeito tonoscópico menos acentuado. Solução 햳 curva 훾.
Solução 햴 curva 훿; efeito tonoscópico mais acentuado. b) A ordem crescente de pressões de vapor é 햴, 햳, 햲.
30 Alternativa D.
A leitura direta do gráfico nos informa que, na temperatura de 25°C (ou próximo dela, já que a precisão do gráfico não é muito grande), a pressão de vapor do líquido assume o valor 1 atm.
31 Alternativa B.
A panela de pressão retém o vapor de água, pelo menos até ser atingido um certo valor limite de pressão, a partir do qual a válvu- la deixa-o escapar.
Graças a essa retenção do vapor de água, a pressão dentro da panela, quando ela contém água em ebulição, atinge um valor maior do que a pressão atmosférica na localidade. Isso faz a tem- peratura de ebulição da água ser maior do que em uma panela aberta.
Assim, em uma panela de pressão, os alimentos cozinham em água em ebulição a uma temperatura maior do que em panela aberta e isso faz o cozimento ser mais rápido.
32 Alternativa E.
Na situação descrita, se, ao abaixarmos o fogo, a transferência de calor da chama do fogão para a panela for suficiente para manter a água em ebulição (é isso o que geralmente ocorre), então a tem- peratura a que os alimentos estarão submetidos se manterá e, por- tanto, o tempo de cozimento não será alterado.
34 Alternativa A.
Deduz-se do enunciado que a pressão inicial da fase vapor (ar vapor de água) já é igual à pressão atmosférica em ambas as panelas. Assim, A é incorreta.
Mesmo que considerássemos que a alternativa A se refere à pres- são do vapor de água, ainda assim ela estaria incorreta. Na panela fechada, sob aquecimento contínuo, há um acúmulo de vapor so- bre o líquido mais rápido que na panela aberta, o que faz com que o vapor atinja primeiro uma pressão igual à atmosférica, no seu interior.
45 Falsa. A água-de-coco é uma mistura homogênea.
Verdadeira. Ocorreria a passagem do solvente do meio mais di- luído (água-de-coco) para o mais concentrado (hemácias), o que provocaria o rompimento das hemácias.
Falsa. Se as soluções são isotônicas não haverá fluxo osmótico efetivo.
Verdadeira.
47 01 08 09 (01) Correta.
(02) Incorreta. O ponto de congelamento de uma solução é me- nor que o do solvente puro correspondente.
(04) Incorreta. Dependem unicamente da concentração de partí- culas do soluto não-volátil.
(08) Correta. O solvente vai do meio mais diluído para o mais concentrado.
(16) Incorreta. O aumento da temperatura de ebulição de uma solução 1 mol/L de CaCl2 é maior que o de uma solução
1 mol/L de glicose, pois a solução de CaCl2 apresenta maior
número de partículas do soluto não-volátil por unidade de volume.