Resoluções das Atividades

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1 Resoluções das Atividades Sumário Módulo 1 Estudo das dispersões Definição, classificação, estudo dos coloides, coeficiente de solubilidade... 1 Módulo 2 Concentração de soluções... 3 Módulo 3 Propriedades coligativas Ebulioscopia, tonoscopia, crioscopia e pressão osmótica; Termodinâmica química... 6 Módulo 1 Estudo das dispersões Definição, classificação, estudo dos coloides, coeficiente de solubilidade Atividades para Sala Pré-Vestibular 1

2 01 E a) (F) O granito é trifásico. b) (F) A mistura de água e óleo é bifásica. c) (F) O petróleo no mar é bifásico. d) (F) Todas são substâncias puras, não há dispersões. e) (V) 02 E A: é uma solução não é separada por filtração. B: é um coloide pode ser separado por membranas especiais (ultrafiltros). C: é uma suspensão (mistura grosseira) algo visível a olho nu. 03 B 04 E 05 B 06 D Atividades Propostas Nas soluções e nas dispersões coloidais, as partículas do disperso não são retidas por ação de filtros comuns. Nas placas, ocorre a eletrólise com cátions migrando para o cátodo, e ânions, para o ânodo. Ânions e cátions encontram-se solvatados. O açúcar, em água destilada, não conduz a corrente elétrica, enquanto o cloreto de sódio é um ótimo eletrólito e torna a água condutora de corrente elétrica. O açúcar é um composto molecular e, por isso, possui um ponto de fusão baixo, enquanto o NaCl possui ponto de fusão elevado por ser iônico. Durante a evaporação, a água recebe energia solar e cede parte dessa energia para o plástico, onde ocorre a condensação do vapor. A energia cedida ao plástico provoca o aumento em sua temperatura. Nessa circunstância, haverá transferência de energia do plástico para o meio externo. 07 B 08 A Tanto a margarina como a manteiga são sistemas heterogêneos. No caso da manteiga, há um coloide do tipo gel, em que a água se dissemina na gordura do leite. Assim, a manteiga é de origem animal. A lecitina da gema de ovo é um agente emulsificante porque garante a mistura de algo polar com uma substância apolar. 09 E a) (F) O chantilly é uma espuma líquida. b) (F) O creme de leite é um coloide. c) (F) A manteiga é um coloide. d) (F) O soro não é água pura. e) (V) O chantilly é um coloide (heterogêneo). 10 E 11 B 12 B 13 A 14 B O efeito Tyndall é o espalhamento do feixe de luz que ocorre quando a luz atravessa uma dispersão coloidal (coloide). Os coloides são compostos que possuem partículas de tamanho médio entre 1 e nm, formando um aglomerado de átomos, íons ou moléculas que só podem ser separadas por meio de ultrafiltros e visualizadas em ultramicroscópios. De acordo com as características dos coloides, podemos classificar como coloides o creme dental, a maionese, a gelatina e a espuma de sabão. O detergente reduz a tensão superficial da água e facilita a disseminação entre o óleo e a água, produzindo um coloide. O solvente I, porque apresenta a maior inclinação, ou seja, a quantidade de soluto varia bastante em função da variação de temperatura. Os gases, pela ei de Henry, apresentam uma solubilidade que é inversamente proporcional à temperatura. Desse modo, o aumento da temperatura diminui a solubilidade do oxigênio em água. 15 B Quando o NaCl foi dissolvido em água, houve um resfriamento do sistema, assim a dissolução do NaCl em água é endotérmica. Quanto mais sal for dissolvido, maior será o resfriamento do sistema. 16 A No lago A, há menor temperatura o que implica em maior solubilidade. Assim, quanto maior a pressão, menor a altitude. Fato que implica em maior solubilidade. 2 Pré-Vestibular

3 17 B 18 B Para se aumentar a solubilidade dos gases nos líquidos são necessárias as seguintes condições: baixa temperatura e alta pressão. O resfriamento da solução é o resultado da absorção de calor por parte do NH 4 Cl para se dissolver. Por isso, o processo necessita de calor, sendo endotérmico, ou seja, é intensificado com aumento da temperatura. Módulo 2 Concentração de soluções Atividades para Sala Pré-Vestibular 3

4 Atividades Propostas 01 E Concentração máxima de íons fluoreto = 4, mol/ 1,0 mol de fluoreto 19 g 4, mol x x = 79, g de fluoreto 1,0 g mg 79, g x , 810 g 10 mg x = 10, g x 8, mg/ de fluoreto 02 E 03 A A concentração 0,004 mg/ corresponde a 4 p.p.b. Como d = 1 g/m g m 1000 g g g 10 9 g x x = 4 p.p.b. Brasil: 5 p.p.b.: está de acordo. OMS: 3 p.p.b.: está em desacordo. 33, 33, 33, , ppm... = = = 10 = 33, 10 % B I. 50 m gasolina + 50 m de água II. 62 m de álcool + água = 12 m álcool + 50 m de água III. 50 m 100% 12 m x x = 24% 05 E Com o aumento da temperatura, ocorre um aumento da energia cinética média das partículas, aumentando os espaços vazios entre elas. Com o aumento do volume, há uma diminuição da densidade dos líquidos. Esses fenômenos estarão acontecendo com o combustível e o mercúrio, e assim ocorre uma correção na altura de referência. 06 C Se o volume final foi menor que o inicial e não ocorreu uma reação química, podemos concluir que a distância média entre as moléculas vizinhas diminuiu após a mistura. 4 Pré-Vestibular

5 07 B 08 E 09 C 10 A 11 C Massa do soluto = 3,42 g Massa molar do soluto = 342 g mol 1 Volume da solução = 50 m = = > 342, g n = 342 gmol 1 = 001, mol= 10 2 mol 2 10 mol Concentração em mol = = 02, mol/ I. 10 ng = g = mg = mg = 10 5 mg mg 5 II. p.p.m. = mg/kg. Portanto 10 kg = 10 5 p.p.m. I. (V) H 2 O II. (F) O sistema é uma solução, algo que não decanta. III. (F) Ba(HCO 3, Sr(HCO 3, Ca(HCO 3, Mg(HCO 3, KHCO 3, A 2 O 3 e S 1 O 2 mais do que sete. IV. (V) 50,26 mg m m = 5,026 mg m 100 m 0,57 mg de morfina 1 d de sangue 0, g de morfina 0,1 de sangue Xg de morfina 28510, x = 01, 3 = 28, 510 Morfina: C 17 H 19 NO 3 Massa molar: 285 g/mol 1 mol 285 g y mol 28, 510 y = , g = 0110, = 10 5 de sangue g de morfina 3 4 mol Terra Toda água Só 3% é potável desses 3% Assim 100 água 3 potável 98% é subterrânea 2% é superficial 0,98 3 subterrânea 0,02 3 superficial Segundo o Conselho Nacional de Meio Ambiente, é aceitável a concentração: 3,0 mg O 2 1,0 água potável x 100 água potável x = 300 mg 12 C , g 0110, mg mg 10 mg 100 mg = = = = kg kg kg kg kg 13 D a) (F) Os minerais não são evaporados com a água, pois apresentam elevados pontos de ebulição. b) (F) Quando ocorre a evaporação, os constituintes solúveis são mantidos. 60 mg mg c) (F) I. c = = 300 = 300 ppm... 02, II. 300 p.p.m. 30 p.p.m. d) (V) n m 60 mg 1 1 mmol = = = = 75, v M1 v 40g 02, mol e) (F) 60 mg 14 C a) (V) O volume de 20 m (a metade) apresenta o dobro da concentração de 40 m. b) (V) A massa presente em 15 gotas é o triplo da existente em 5 gotas. c) (F) A concentração é idêntica. d) (V) A massa do soluto não se modifica. 15 B a) (F) Ocorre a extração do café. b) (V) O café percolado absorve as substâncias que irão compor o café. Após isso, por meio de diversos processos, deixa-se somente o pó. Ao dissolvê-lo em água, obtêm-se, novamente, a bebida. c) (F) O texto não cita isso. d) (F) O instantâneo é o café solúvel. e) (F) No instantâneo pode haver diluição. 16 C I. Suco M 20 mg 200 m (suco em volume quatro vezes maior) II. Suco T 75 mg 1 (1.000 m) m = 15 mg m 200 m 17 E Veja as dissociações: + KCl( s) K( aq) + Cl( aq) 001, mol 0, 01 mol 001, mol 2+ MgCl 2( s) Mg( aq) + 2Cl ( aq ) 001, mol 0, 01mol 002, mol Por fim: + + nk 001, K = = = 0 mol/ V 02, nmg 001, Mg = = = 0 mol/ V 02, ncl 003, Cl = = = 015, mol/ V 02, Pré-Vestibular 5

6 18 D Veja: + HBr H + Br MHBr = 02, 02, = 004, mol + HCl H + Cl nhc l = 01, 03, = 003, mol Sendo V = = 500 m, temos: 004, [ Br ] = = 008, mol/ 003, [ Cl ] = = 006, mol/ + ( 003, + 0, 04) [ H ] = = 014, mol/ Módulo 3 Propriedades coligativas Ebulioscopia, tonoscopia, crioscopia e pressão osmótica; Termodinâmica química Atividades para Sala 6 Pré-Vestibular

7 01 B 02 D 03 D 04 D 05 C Quanto maior a concentração em mol/ de uma solução que contém soluto não volátil e de natureza molecular, maior será o abaixamento da temperatura de congelamento, logo, são diretamente proporcionais. O NaC conserva a carne, pois, pelo fenômeno da osmose, retira água de suas células, impedindo o crescimento de micro-organismos. A adição de cloreto de sódio (NaC ) em alimentos, como a carne, funciona como agente desidratante (retira água) por osmose. Efeito ebuliométrico: T E = K E W Em que: T E = elevação da temperatura de ebulição K E = constante ebuliométrica W = molalidade T E = T E T E o Em que: T E = temperatura de ebulição do solvente na solução T E o = temperatura de ebulição do solvente puro Obs.: Iremos considerar a temperatura de ebulição da H 2 O puro na pressão de 1 atm (100 C) N1 W = m kg 2 ( ) Em que: N 1 = número de mols do soluto m 2 = massa do solvente em kg T T K N E E = E m TE 100 = 052, 04, TE 100 = 065, T = 100, 65 C E Atividades Propostas 1 2 O processo de cristalização fracionada tem como objetivo a precipitação dos solutos por diferença do coeficiente de solubilidade. O importante na questão é o solvente, portanto, o processo descrito acima não é adequado. A solução Y, formada por sacarose, deve ser hipertônica em relação a X, já que o seu volume aumentou ao longo do tempo. Portanto, a pressão osmótica de Y é maior. 06 D 07 B 08 B 09 A 10 D 11 B 12 A A adição de um soluto não volátil a uma solução eleva o seu ponto de ebulição e diminui o seu ponto de congelamento. A razão é a interação existente entre soluto e solvente. O único item em que ocorre diminuição da entropia do sistema é o item B, pois, além de ocorrer diminuição do número de mols das partículas do sistema, ocorre também a produção de uma substância na fase líquida, enquanto nos reagentes existe uma substância na fase gasosa. CH 6 6( l) + 3H2( g) C6H12( l) 4 mols 1 mol Sendo G o < 0, a reação é espontânea. No entanto, deve apresentar uma alta energia de ativação para necessitar de um agente externo para iniciar. Perceba que o número de mols gasosos diminui ( N gás = 1 5 = 4), portanto, S < 0. Para a variação de entalpia, fica: H R o = [2 ( 285,8) 74,8] [0 393,5] H R o = 252,9kJ/mol < 0. G = H T S < T 26,04 < 0 26,04 T < 9713 T > 373 K ou T > 100 C O critério absoluto de determinação da espontaneidade ou não de um processo é a variação da energia livre de Gibbs negativa. Todavia, substâncias sólidas, ao se transformarem em líquidas, aumentam a entropia. COC 2(g) CO (g) + C 2(g) H = 108,28 kj = 108,280 g S = 131,63 J/k G < 0 H T S < 0 108,280 T ( 131,63) < 0 131,63 T < 108, , 280 T < 131, 63 T < 822,6 k ou t < 549,6 ºC Pré-Vestibular 7