Exercícios de Água Parte 2
11- Qual das soluções e solvente apresentados a seguir apresenta maior ponto de ebulição?
a) Água pura.
b) Solução de 0,2 mol/L de glicose.
c) Solução de 0,2 mol/L de sacarose.
d) Solução de 0,2 mol/L de NaCl.
e) Solução de 0,2 mol/L de MgCl2
12- Considere as seguintes amostras:
1. CaBr2 0,1 mol/L
2. NaBr 0,2 mol/L
3. K2SO4 0,2 mol/L
4. Sacarose 0,5 mol/L
5. HCl 0,1 mol/L
Admitindo que o ácido esteja totalmente ionizado e que os sais estejam totalmente dissociados, qual será a ordem crescente de temperatura de congelamento dessas soluções?
a) I < II < III < IV < V.
b) II < III < I < V < IV.
c) III < IV < II < I < V.
d) V < IV < III < II < I.
e) III < II < V < IV < I.
13- A crioscopia é uma técnica utilizada para determinar a massa molar de um
soluto através da diminuição da temperatura de solidificação de um líquido, provocada pela adição de um soluto não volátil. Por exemplo, a temperatura de solidificação da água pura é 0°C (pressão de 1 atm), mas ao se resfriar uma solução aquosa 10% de cloreto de sódio, a solidificação ocorrerá
a –2°C. A adição de soluto não volátil a um líquido provoca:
a) Nenhuma alteração na pressão de vapor desse líquido.
b) O aumento da pressão de vapor desse líquido.
c) O aumento da temperatura de solidificação desse líquido.
d) A diminuição da temperatura de ebulição desse líquido.
e) A diminuição da pressão de vapor desse líquido.
14- Injeções endovenosas de glicose são aplicadas em pessoas que estão
alcoolizadas. A solução de glicose, que é injetada nas veias desses pacientes, deve ser isotônica em relação ao sangue, para não lesar os glóbulos vermelhos. Considerando que o sangue humano possui uma pressão osmótica (π) da ordem de 7,8 atmosferas.
a) qual deve ser o valor da pressão osmótica da injeção endovenosa a ser aplicada no paciente alcoolizado?
b) demonstre através de cálculos que o soro fisiológico, utilizado nas injeções endovenosas, é solução com concentração C = 0,16 mol/L em cloreto de sódio (NaCl).
Considere: R = 0,082 atm .L .mol–1 · K–1 , T = 298K e π = i x R x T x C 21
15- (Vunesp-2003) Uma das formas de se conseguir cicatrizar feridas, segundo a crença popular, é a colocação de açúcar ou pó de café sobre elas. A propriedade coligativa que melhor explica a retirada de líquido, pelo procedimento descrito, favorecendo a cicatrização, é estudada pela:
a) Osmometria.
b) Crioscopia.
c) Endoscopia.
d) Tonoscopia.
e) Ebuliometria.
16- (Vunesp-2000) Considerando-se 100 mL de cada solução e dissociação completa das
substâncias iônicas, apresenta maior pressão osmótica a solução aquosa de concentração:
a) 0,010 mol/L de uma proteína não dissociada.
b) 0,500 mol/L de frutose.
c) 0,050 mol/L de cloreto de potássio.
d) 0,025 mol/L de nitrato férrico.
e) 0,100 mol/L de cloreto de cálcio.
17- (Vunesp-2004) Comparando duas panelas, simultaneamente sobre dois queimadores iguais de um mesmo fogão, observa-se que a pressão dos gases sobre a água fervente na panela de pressão fechada é maior que aquela sobre a água fervente numa panela aberta. Nessa situação, e se elas contêm exatamente as mesmas quantidades de todos os ingredientes, podemos afirmar que, comparando com o que ocorre na panela aberta, o tempo de cozimento na panela de pressão
fechada será
a) Menor, pois a temperatura de ebulição será menor.
b) Menor, pois a temperatura de ebulição será maior.
c) Menor, pois a temperatura de ebulição não varia com a pressão.
d) Igual, pois a temperatura de ebulição independe da pressão.
e) Maior, pois a pressão será maior.
11- Qual das soluções e solvente apresentados a seguir apresenta maior ponto de ebulição?
a) Água pura.
b) Solução de 0,2 mol/L de glicose.
c) Solução de 0,2 mol/L de sacarose.
d) Solução de 0,2 mol/L de NaCl.
e) Solução de 0,2 mol/L de MgCl2
12- Considere as seguintes amostras:
1. CaBr2 0,1 mol/L
2. NaBr 0,2 mol/L
3. K2SO4 0,2 mol/L
4. Sacarose 0,5 mol/L
5. HCl 0,1 mol/L
Admitindo que o ácido esteja totalmente ionizado e que os sais estejam totalmente dissociados, qual será a ordem crescente de temperatura de congelamento dessas soluções?
a) I < II < III < IV < V.
b) II < III < I < V < IV.
c) III < IV < II < I < V.
d) V < IV < III < II < I.
e) III < II < V < IV < I.
13- A crioscopia é uma técnica utilizada para determinar a massa molar de um
soluto através da diminuição da temperatura de solidificação de um líquido, provocada pela adição de um soluto não volátil. Por exemplo, a temperatura de solidificação da água pura é 0°C (pressão de 1 atm), mas ao se resfriar uma solução aquosa 10% de cloreto de sódio, a solidificação ocorrerá
a –2°C. A adição de soluto não volátil a um líquido provoca:
a) Nenhuma alteração na pressão de vapor desse líquido.
b) O aumento da pressão de vapor desse líquido.
c) O aumento da temperatura de solidificação desse líquido.
d) A diminuição da temperatura de ebulição desse líquido.
e) A diminuição da pressão de vapor desse líquido.
14- Injeções endovenosas de glicose são aplicadas em pessoas que estão
alcoolizadas. A solução de glicose, que é injetada nas veias desses pacientes, deve ser isotônica em relação ao sangue, para não lesar os glóbulos vermelhos. Considerando que o sangue humano possui uma pressão osmótica (π) da ordem de 7,8 atmosferas.
a) qual deve ser o valor da pressão osmótica da injeção endovenosa a ser aplicada no paciente alcoolizado?
b) demonstre através de cálculos que o soro fisiológico, utilizado nas injeções endovenosas, é solução com concentração C = 0,16 mol/L em cloreto de sódio (NaCl).
Considere: R = 0,082 atm .L .mol–1 · K–1 , T = 298K e π = i x R x T x C 21
15- (Vunesp-2003) Uma das formas de se conseguir cicatrizar feridas, segundo a crença popular, é a colocação de açúcar ou pó de café sobre elas. A propriedade coligativa que melhor explica a retirada de líquido, pelo procedimento descrito, favorecendo a cicatrização, é estudada pela:
a) Osmometria.
b) Crioscopia.
c) Endoscopia.
d) Tonoscopia.
e) Ebuliometria.
16- (Vunesp-2000) Considerando-se 100 mL de cada solução e dissociação completa das
substâncias iônicas, apresenta maior pressão osmótica a solução aquosa de concentração:
a) 0,010 mol/L de uma proteína não dissociada.
b) 0,500 mol/L de frutose.
c) 0,050 mol/L de cloreto de potássio.
d) 0,025 mol/L de nitrato férrico.
e) 0,100 mol/L de cloreto de cálcio.
17- (Vunesp-2004) Comparando duas panelas, simultaneamente sobre dois queimadores iguais de um mesmo fogão, observa-se que a pressão dos gases sobre a água fervente na panela de pressão fechada é maior que aquela sobre a água fervente numa panela aberta. Nessa situação, e se elas contêm exatamente as mesmas quantidades de todos os ingredientes, podemos afirmar que, comparando com o que ocorre na panela aberta, o tempo de cozimento na panela de pressão
fechada será
a) Menor, pois a temperatura de ebulição será menor.
b) Menor, pois a temperatura de ebulição será maior.
c) Menor, pois a temperatura de ebulição não varia com a pressão.
d) Igual, pois a temperatura de ebulição independe da pressão.
e) Maior, pois a pressão será maior.
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Resposta:
11
O ponto de ebulição de uma solução depende da concentração das partículas presentes no solvente. Quanto maior a concentração de soluto, maior será o efeito sobre o ponto de ebulição.
Analisando as opções fornecidas:
a) Água pura - A água pura possui um ponto de ebulição de 100°C. b) Solução de 0,2 mol/L de glicose - A glicose é um soluto molecular e, portanto, não dissocia em íons na solução. O efeito sobre o ponto de ebulição será menor do que nas soluções iônicas. c) Solução de 0,2 mol/L de sacarose - A sacarose também é um soluto molecular e não dissocia em íons na solução. d) Solução de 0,2 mol/L de NaCl - O cloro de sódio (NaCl) é um soluto iônico que se dissocia em íons na solução. Isso resulta em um maior efeito sobre o ponto de ebulição em comparação com os solutos moleculares. e) Solução de 0,2 mol/L de MgCl2 - O cloreto de magnésio (MgCl2) é um soluto iônico que se dissocia em íons na solução. Assim como na opção anterior, sua presença resultará em um maior efeito sobre o ponto de ebulição.
Portanto, entre as opções fornecidas, a solução de 0,2 mol/L de MgCl2 apresenta o maior ponto de ebulição.
A alternativa correta é a letra e) Solução de 0,2 mol/L de MgCl2. Esta solução apresentará o maior ponto de ebulição entre as opções fornecidas, devido ao efeito coligativo causado pela presença dos íons na solução.
12
Para determinar a ordem crescente de temperatura de congelamento das soluções, precisamos considerar o efeito coligativo da concentração dos solutos nas soluções.
O efeito coligativo envolve uma redução da temperatura de congelamento de uma solução em relação ao solvente puro devido à presença de soluto.
A fórmula geral para o efeito coligativo é ΔT = K*m, onde ΔT é a diminuição da temperatura de congelamento, K é a constante crioscópica em é a concentração molar do soluto na solução.
Observando as amostras fornecidas:
CaBr2 0,1 mol/L - CaBr2 se dissocia em três íons particulados (um íon cálcio Ca2+ e dois brometo Br-) na solução. Portanto, tem um maior efeito coligativo.
NaBr 0,2 mol/L - NaBr se dissocia em duas partículas (um íon sódio Na+ e um íon brometo Br-) na solução.
K2SO4 0,2 mol/L - K2SO4 se dissocia em três partículas (dois íons potássio K+ e um íon sulfato SO42-) na solução.
Sacarose 0,5 mol/L - A sacarose é uma molécula não dissociada.
HCl 0,1 mol/L - HCl se dissocia em duas partículas (um íon hidrogênio H+ e um íon cloro Cl-) na solução.
Com base na quantidade de partículas na solução e seu efeito coligativo, a ordem crescente de temperatura de congelamento será:
III < II < V < IV < I
Portanto, a alternativa correta é a letra e) III < II < V < IV < I.
13
A adição de solução não volátil a um líquido provoca uma diminuição da temperatura de solidificação desse líquido. Portanto, a alternativa correta é a letra c) O aumento da temperatura de solidificação desse líquido.
A presença de um soluto não volátil diminui a energia livre de Gibbs do solvente, o que resulta em uma diminuição na temperatura necessária para que o líquido se solidifique. Essa diminuição da temperatura de solidificação é um efeito coligativo conhecido como crioscopia.
14
a) Para a solução de glicose ser isotônica em relação à pressão sanguínea com pressão osmótica de 7,8 atmosferas, sua osmótica também deve ser igual a 7,8 atmosferas.
b) Para demonstrar que o soro fisiológico, contendo uma concentração de 0,16 mol/L de cloreto de sódio (NaCl), possui uma pressão osmótica de 7,8 atmosferas, podemos usar a fórmula da pressão osmótica:
π = i * R * T * C
Onde: π é a pressão osmótica i é o fator de van't Hoff (número de partícula em solução) R é a constante dos gases ideais (0,082 atm .L .mol^–1 · K^–1) T é a temperatura em Kelvin (298K) C é a concentração em mol/L
Para o cloreto de sódio (NaCl), é igual a 2, pois o NaCl se dissocia em dois íons (Na+ e Cl-) na solução.
Substituindo os valores na fórmula:
π = 2 * 0,082 * 298 * 0,16
π = 7,85 atmosferas
Portanto, o soro fisiológico, com uma concentração de 0,16 mol/L de NaCl, terá uma pressão osmótica próxima de 7,85 atmosferas, que é uma aproximação aceitável para ser isotônico em relação ao sangue humano com pressão osmótica de 7,8 atmosferas.
15
A propriedade coligativa que melhor explica a retirada de líquido, pelo procedimento descrito, favorecendo a cicatrização, é treinada pela tonoscopia.
A tonoscopia é uma propriedade coligativa que está relacionada com a redução da pressão de vapor de um solvente quando um soluto não volátil é adicionado a ele. Nesse caso, ao colocar açúcar ou pó de café sobre uma ferida, esses solutos absorvem a umidade, a voz do líquido presente na ferida. Isso pode contribuir para a cicatrização ao promover um ambiente menos úmido, o que pode auxiliar na formação de uma crosta e na recuperação da ferida.
Portanto, a alternativa correta é a letra d) Tonoscopia.
16
A pressão osmótica de uma solução depende da concentração das partículas presentes na solução. Quanto maior a concentração de soluto, maior será a pressão osmótica.
Analisando as opções fornecidas:
a) 0,010 mol/L de uma proteína não dissociada - Proteínas não se dissociam em íons na solução. Portanto, essa solução terá uma pressão osmótica menor.
b) 0,500 mol/L de frutose - A frutose é um soluto molecular não iônico. A pressão osmótica dessa solução será maior do que a opção anterior, mas ainda menor do que soluções iônicas.
c) 0,050 mol/L de cloreto de potássio - O cloreto de potássio (KCl) se dissocia em dois íons (K+ e Cl-) na solução. Portanto, essa solução terá uma pressão osmótica maior do que as duas anteriores.
d) 0,025 mol/L de nitrato férrico - O nitrato férrico (Fe(NO3)3) se dissocia em quatro partículas (um íon férrico Fe3+ e três íons nitrato NO3-) na solução. Assim, essa solução terá uma pressão osmótica ainda maior.
e) 0,100 mol/L de cloro de cálcio - O cloreto de cálcio (CaCl2) se dissocia em três partículas (dois íons cálcio Ca2+ e dois íons cloro Cl-) na solução. Portanto, essa solução terá a maior pressão osmótica entre as opções fornecidas.
Portanto, a alternativa correta é a letra e) 0,100 mol/L de cloro de cálcio.
17
Na panela de pressão fechada, a pressão interna é maior do que a pressão atmosférica, o que eleva a temperatura de ebulição da água. Isso ocorre porque o aumento da pressão aumenta a energia necessária para que o fluxo de água escapem para a fase de vapor.
Comparando com o que ocorre na panela aberta, na panela de pressão fechada, o tempo de cozimento será menor, pois a temperatura de ebulição será maior. A água ferve a uma temperatura mais elevada na panela de pressão, o que acelera o processo de cozimento.
Portanto, a alternativa correta é a letra b) Menor, pois a temperatura de ebulição será maior.