Quanto maior a concentração de partículas dissolvidas, maior o efeito coligativo

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1 Química Frente I Vitor Terra Lista 10 Propriedades Coligativas RESUMO Propriedades coligativas são aquelas que dependem apenas da concentração de partículas dissolvidas, não importa a natureza dessas partículas (íons ou moléculas). Quanto maior a concentração de partículas dissolvidas, maior o efeito coligativo Efeito O que é? Como calcular? Tonoscópico Abaixamento da ΔP pressão máxima = X de vapor P 1 = k T W 0 Ebulioscópico Aumento da temperatura de ΔT E = k E W ebulição Crioscópico Abaixamento da temperatura de ΔT C = k C W solidificação Osmótico Aumento da pressão osmótica da solução 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 Atividade proposta n 7, livro 1, frente 4, aula 8, 2ª p (FGV) Atividade proposta n 8, livro 1, frente 4, aula 8, 2ª p (PUC-PR) Atividade proposta n 9, livro 1, frente 4, aula 8, 2ª p (Unifor-CE) Atividade proposta n 6, livro 1, frente 4, aula 8, 2ª p Atividade para sala n 4, livro 1, frente 4, aula 8, 2ª p (UECE) Atividade proposta n 3, livro 1, frente 4, aula 8, 2ª p. 83 Obs: KE da água = 0,52 C/molal 8. (UECE) Atividade para sala n 1, livro 1, frente 4, aula 8, 2ª p (UECE) Atividade para sala n 2, livro 1, frente 4, aula 8, 2ª p (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 b) mais volátil que o TNT, e portanto tem uma menor c) menos volátil que o TNT, e portanto tem uma maior d) mais volátil que o TNT, e portanto tem uma maior 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. CASD Vestibulares Química Propriedades Coligativas 1

2 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. CASD Vestibulares Química Propriedades Coligativas 2

3 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. 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. 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. 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 Quantidade de matéria de soluto (mol) Temperatura de ebulição ( C) ,00 1 NaCl 0,5 100,50 1 NaCl 1,0 101,00 1 sacarose 0,5 100,25 1 CaCl2 0,5 100,75 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 CASD Vestibulares Química Propriedades Coligativas 3

4 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, (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 Massa molar (g/mol) Massa dissolvida (g) A C6H12O6 180,2 18,02 B C12H22O11 342,3 34,23 C CO(NH2)2 60,1 6,01 D NaCl 58,4 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 c) a solução de cloreto de sódio é a que apresenta a menor 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. 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) 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: (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) 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. 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. CASD Vestibulares Química Propriedades Coligativas 4

5 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. O conteúdo de cada garrafa está em equilíbrio térmico, isto é, em cada caso a temperatura do sólido é igual à do líquido. a) Considere que as temperaturas T1, 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: 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. a) Supondo que uma água salobra que contém inicialmente mg de sais por litro sofre a dessalinização conforme descreve o texto, calcule a concentração de sais na água residual formada em mg/l 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 = Pa L K -1 mol -1. 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

6 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: NaCl H 2O (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. 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: n 1 = m 1 90 g = = 0,5 mol M g/mol 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 = n 1 0,5 mol = = 1,25 molal m 2 0,4 kg Obs: molal significa mol/kg. Agora é só aplicar na lei de Raoult para encontrar o aumento ΔT E na temperatura de ebulição: ΔT E = k E W 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 ΔT E = 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 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. 14. Lembre-se de que a osmose consiste na passagem de água pela membrana, não na passagem de soluto. 15. Quanto mais soluto, mais difícil vai ser a evaporação do solvente e menor vai ser a pressão de vapor. 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? CASD Vestibulares Química Propriedades Coligativas 6

7 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 SO 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. 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. 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 SO 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. 1. D 2. C 3. C 4. C 5. E 6. B 7. D 8. B 9. C 10. D 11. B 12. D GABARITO 13. Em solução aquosa, o NaCl se dissocia, conforme a seguinte equação: NaCl H 2O (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 CASD Vestibulares Química Propriedades Coligativas 7

8 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 16. E 17. B 18. D 19. A 20. a) 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. 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 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. 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. 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 b) π = 1,89 atm 28. a) T4 < T2 < T1 = T3 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. 29. a) π = 771,9 kpa 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) mg/l b) Valor mínimo: 8, Pa. c) Como a solução de sulfato de sódio (Na2SO4) apresenta maior quantidade de partículas (2Na + + SO4 2- ), a pressão a ser aplicada seria maior nessa solução. 31. B Aquele que tem coragem de desperdiçar uma hora do seu tempo não descobriu o valor da vida. Charles Darwin 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. CASD Vestibulares Química Propriedades Coligativas 8