pressão (atm) T temperatura( C)
01) No diagrama de fases da água: 760 Pressão (mmhg) ta tb ta ( C) As temperaturas ta e tb são, respectivamente: a) pontos normais de fusão e ebulição. b) pontos normais de ebulição e fusão. c) pontos de sublimação e fusão. d) pontos de ebulição e sublimação. e) dois pontos triplos que a água possui.
03) (Mackenzie-SP) Relativamente ao diagrama de fases da água pura, é incorreto afirmar que, no ponto: Pressão (mmhg) 760 M A B N T R D C t ( C) 0 0,0098 100 a) A, tem-se o equilíbrio entre água sólida e água líquida. b) B, tem-se o equilíbrio entre água líquida e vapor. c) C, tem-se, somente, água na fase vapor. d) T, as três fases coexistem em equilíbrio. e) D, coexistem as fases vapor e líquida.
04) (UFRGS) Considere o diagrama que representa o equilíbrio entre fases da água pura. A linha que representa o fenômeno de granizo é: a) (1) (2). b) (2) (1). c) (4) (3). d) (5) (6). e) (6) (5). Pressão (mmhg) 5 ---------- 6 SÓLIDO LÍQUIDO 3 --------- 4 1 ---------- 2 GASOSO t ( C)
VÁCUO ÁGUA 0 mmhg a 20 C TEMPO ÁGUA 17,5 mmhg a 20 C Temos um líquido que se encontra em um recipiente fechado A pressão e que entre o vapor o líquido exerce e no a tampa do equilíbrio recipiente líquido-vapor tem denomina-se vácuo de PRESSÃO MÁXIMA DE VAPOR Inicialmente o líquido evapora rapidamente e, depois esta evaporação vai diminuindo, até ficar constante
FATORES QUE INFLUEM NA PRESSÃO MÁXIMA DE VAPOR ÁGUA 17,5 mmhg a 20 C ÉTER 442 mmhg a 20 C NATUREZA DO LÍQUIDO Líquidos MAIS VOLÁTEIS possuem MAIOR PRESSÃO MÁXIMA DE VAPOR
Pressão de vapor e a natureza do soluto
FATORES QUE INFLUEM NA PRESSÃO MÁXIMA DE VAPOR ÁGUA 26 mmhg a 27 C ÁGUA 79 mmhg a 47 C TEMPERATURA EM QUE SE ENCONTRA O LÍQUIDO Como a formação dos vapores é um fenômeno endotérmico, um aumento de temperatura favorece a sua formação, aumentando, assim, a pressão máxima dos vapores.
Pressão de Vapor e Temperatura
01) Tendo em vista o momento em que um líquido se encontra em equilíbrio com seu vapor, leia as afirmações a seguir: V F V F I. A evaporação e a condensação ocorrem com a mesma velocidade II. Não há transferência de moléculas entre o líquido e o vapor III. A pressão de vapor do sistema se mantém constante IV. A concentração do vapor depende do tempo Das afirmações citadas, são FALSAS a) I e III. b) II e IV. c) II e III. d) I e II. e) III e IV.
02) Temos uma solução de partes iguais de água, éter etílico e etanol (álcool comum) em um recipiente fechado. As pressões parciais dos vapores dos líquidos estão na seguinte ordem crescente: a) etanol, água, éter. b) água, etanol, éter. c) éter, álcool, água. d) éter, água, álcool. e) água, éter, álcool. ÁGUA ETANOL ÉTER < <
A EBULIÇÃO DE UM LÍQUIDO A ebulição Quando de um líquido um líquido depende está da sendo pressão aquecido, externa, isto é, algumas quanto moléculas menor colidem for a pressão violentamente externa entre si menor será a e sua tornam-se temperatura livres de ebulição Estas bolhas não sobem à superfície Com isso, forma-se porções de imediatamente, isto só ocorre quando vapores no interior da massa líquida, a pressão dentro da bolha iguala-se à constituindo desta forma as bolhas pressão externa A esse fenômeno damos o nome de EBULIÇÃO
01) Devido à sua altitude, a pressão atmosférica no topo do Pico da Bandeira é menor do que 1 atm. Entretanto, ao nível do mar pode ser considerada igual a 1 atm. Em um recipiente aberto: a) A água entra em ebulição a 100ºC, tanto no topo do Pico da Bandeira como ao nível do mar. b) A temperatura de ebulição da água é maior do que 100ºC no Pico da Bandeira. c) A temperatura de ebulição da água é menor do que 100ºC no Pico da Bandeira. d) A temperatura de ebulição da água é maior do que 100ºC ao nível do mar. e) A temperatura de ebulição da água é menor do que 100ºC ao nível do mar.
Um efeito coligativo é uma modificação em certas propriedades de um solvente puro quando a ele adicionamos um soluto não-volátil
O efeito coligativo só depende do número de partículas dissolvidas. Soluto não volátil é aquele que possui ponto de ebulição maior do que o do Solvente.
AS PROPRIEDADES COLIGATIVAS SÃO: TONOSCOPIA EBULIOSCOPIA CRIOSCOPIA OSMOMETRIA
TONOSCOPIA ÁGUA 17,5 mmhg a 20 C ÁGUA + GLICOSE 15 mmhg a 20 C É o estudo da diminuição da pressão máxima de vapor de um solvente, provocada pela adição, a este solvente, de um soluto não volátil
01) Os três frascos a seguir contêm água pura a 25 C. A B C P P P A B C Vários estudantes, ao medirem a pressão de vapor a 25 C, fizeram quatro anotações: P A = P B ; P A = P C ; P C = P B ; P A = P B = P C Quantas dessas anotações estão corretas? a) uma. b) duas. c) três. d) todas. e) nenhuma.
02) (UNESP SP) 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.
EBULIOSCOPIA te te t e ÁGUA ÁGUA + GLICOSE É o estudo da elevação da temperatura de ebulição de um solvente, provocada pela adição, a este solvente, de um soluto não volátil
1) Foi observado que o cozimento de meio quilo de batatas em 1 L de água é mais rápido se adicionarmos 200g de sal à água do cozimento. Considere as seguintes possíveis explicações para o fato: I. A adição de sal provoca um aumento da temperatura de ebulição da água. II. A adição de sal provoca um aumento da pressão de vapor. III. O sal adicionado não altera a temperatura de ebulição da água, mas reage com o amido das batatas. Está(ao) correta(s) a(s) explicação(ões): a) I apenas. b) II apenas. c) III apenas. d) I e II apenas. e) I, II e III.
02) Quando o café é aquecido em banho-maria, observa-se que: a) só o café ferve. b) o café e a água do banho-maria fervem. c) só o banho-maria ferve. d) o banho-maria ferve a uma temperatura menor que a da água pura. e) o café ferve a uma temperatura menor que a da água pura.
CRIOSCOPIA tc tc t C ÁGUA ÁGUA + GLICOSE É o estudo da diminuição da temperatura de congelamento de um solvente, provocada pela adição, a este solvente, de um soluto não volátil
1) A adição de 150 g de sacarose a um litro de água pura fará com que: a) sua pressão de vapor diminua. b) passe a conduzir corrente elétrica. c) sua pressão de vapor aumente. d) seu ponto de ebulição diminua. e) seu ponto de congelamento aumente. A adição de um soluto não-volátil a um solvente ocasiona um(a)... diminuição da pressão de vapor aumento da temperatura de ebulição diminuição da temperatura de congelamento
FATOR DE VANT HOFF ( i ) NaCl Na + + Cl - 1mol ( =100%) 1mol 1 mol i = 2 K 3 PO 4 3K + + PO 4 3-1mol ( =100%) 3mol 1 mol i = 4
Exemplos: NaCl Na + + Cl - CaCl 2 Ca +2 + 2 Cl - FeCl 3 Fe +3 + 3 Cl - SnCl 4 Sn +4 + 4 Cl - Al 2 (SO 4 ) 3 2Al +3 + 3SO -2 4 (2 íons) (3 íons) (4 íons) (5 íons) (5 íons)
FATOR DE VANT HOFF ( i ) H 2 SO 4 2H + + SO 2-4 1mol ( = 61%) 0,61mol (ioniza) 1,22mol 0,61 mol 0,39 mol ( não ioniza) i = 1,22 + 0,61 + 0,39 = 2,22
FATOR DE VANT HOFF ( i ) A x B y xa + yb q = x + y i = 1 + α ( q 1 ) q = nº de íons livres na solução = grau de ionização
H 2 SO 4 2H + + SO 4 2- ( = 61%) i = 1 + α ( q 1 ) i = 1 + 0,61 ( 3 1 ) i = 1 + 1,22 i = 2,22
TONOSCOPIA p/po = Kt.W Solução molecular p/po = Kt.W. i Solução iônica Kt = M 2. 1000
EBULIOSCOPIA Te = Ke.W Solução molecular Te = Ke.W. i Solução iônica Ke = R. To 2. 1000. Lv
CRIOSCOPIA Tc = Kc.W Solução molecular Tc = Kc.W. i Solução iônica Kc = R. To 2. 1000. Lf
EFEITO COLIGATIVO SOLUÇÃO MOLECULAR SOLUÇÃO IÔNICA TONOSCÓPIA p/po = K t.w p/po = K t.w.i EBULIOSCÓPIA Te = K e.w Te = K e.w. i CRIOSCÓPIA Tc = K c.w Tc = K c.w.i
01 - (Ucs RS) O etilenoglicol, C 2 H 4 (OH) 2, é colocado nos radiadores de carros, em países de clima muito frio, para evitar o congelamento da água, o que ocasionaria a ruptura do radiador quando a temperatura ficasse abaixo de 0 ºC. A massa de etilenoglicol a ser adicionada, por quilograma de água, para que a solidificação só tenha início a 37,2 ºC, é de: Dado: Constante criométrica da água = 1,86 o C.mol/Kg a)0,1 kg. b) 1 kg. c)3,33 kg. d)1 240 g. e) 640 g. ΔTc = Kc.W 37,2 = 1,86.W C 2 H 4 (OH) 2 = 62 g/mol 1mol ---------------------62g 20 mol -------------------x W = 20 mol/kg X = 1240 g
02 - (Ufg GO) Dois frascos com água, com capacidade de 500 ml cada um foram colocados no congelador de um refrigerador doméstico. Em um, dissolveu-se 175,0 g de sal de cozinha. Por falha na vedação térmica da porta, a temperatura mínima obtida no congelador é de 5ºC. Considerando que a constante do ponto de congelamento da água (kc) é de 1,86 K.kg.mol -1, pergunta-se: os líquidos dos dois frascos irão solidificar? Justifique. Cálculo da molalidade NaCl = 58,5 g/mol ΔTc = Kc.W. i 1mol ---------------------58,5g n 1 ------------------- 175g n 1 = 3 mol 3 mol ---------------------0,5Kg x ------------------- 1 Kg x = 6 mol /Kg ΔTc = 1,86. 6. 2 ΔTc = 22,32 ºC Somente a água pura congela.
03- (Ufma MA) Encontre a fórmula molecular do enxofre, sabendo que a adição de 0,24 g deste à 100 g de tetracloreto de carbono abaixa a temperatura de congelamento do CCl 4 por 0,28ºC. Dado: Kc (CCl 4 ) 29,8K.kg mol -1. ΔTc = Kc.W 0,28 = 29,8. W W = 0,009 mol/kg 0,009mol -------------1000g n 1 ----------------- 100g n 1 = 0,0009mol 0,0009mol -------------0,24g 1 mol ------------- x x = 266g 1 S -------------32 x ------------- 266 x = 8 átomos Fórmula = S 8
04- (ITA SP) O abaixamento da temperatura de congelamento da água numa solução aquosa com concentração molal de soluto igual a 0,100 mol kg 1 é 0,55 o C. Sabe-se que a constante crioscópica da água é igual a 1,86 o C kg mol 1. Qual das opções abaixo contém a fórmula molecular CORRETA do soluto? a)[ag(nh 3 )]Cl b)[pt(nh 3 ) 4 Cl 2 ]Cl 2 c)na[al(oh) 4 ] d)k 3 [Fe(CN) 6 ] e)k 4 [Fe(CN) 6 ] ΔTc = Kc.W. i 0,55 = 1,86. 0,1. i i = 3
05 - (IME RJ) Uma solução contendo 0,994g de um polímero, de fórmula geral (C 2 H 4 )n, em 5,00g de benzeno, tem ponto de congelamento 0,51ºC mais baixo que o do solvente puro. Determine o valor de n. Dado: Constante crioscópia do benzeno = 5,10ºC/molal ΔTc = Kc.W 0,1mol -------------1000g n 1 ------------- 5 g x = 5. 10-4 mol 0,51 = 5,10. W W = 0,1 mol/kg 5. 10-4 mol -------------0,994g 1 mol ------------- x x = 1988 g (C 2 H 4 )n = 1988 28n = 1988 n= 71
06 - (IME RJ) Determine o abaixamento relativo da pressão de vapor do solvente quando 3,04 g de cânfora (C 10 H 16 O) são dissolvidos em 117,2 ml de etanol a 25 o C. (d alcool = 0,8g/mL) C 10 H 16 O = 152g/mol C 2 H 5 OH = 46g/mol Cálculo da molalidade 1mol -------------152g n 1 ------------- 3,04 g x = 0,02 mol Cálculo da massa de etanol 0,8g -------------1 ml m ----------- 117,2 ml m = 93,6 g 0,02mol -------------0,0936 Kg n 1 ------------------ 1 Kg x = 0,21 mol/kg ΔP/Po = 46. 0,21 1000 ΔP/Po = 0,01
Alguns materiais permitem a passagem de moléculas de solvente, mas não permitem a passagem do soluto desta solução SOLUÇÃO MESMA CONCENTRAÇÃO SOLUÇÃO DILUÍDA CONCENTRADA SOLVENTE SOLVENTE O fenômeno da passagem do solvente de um meio mais Tais materiais são denominados de diluído para um meio mais concentrado, MEMBRANAS SEMIPERMEÁVEIS por meio de uma membrana semipermeável chama-se OSMOSE
01) Uma salada de alface foi temperada com uma solução de vinagre e sal. Após certo tempo, as folhas de alface murcharam. A esse fenômeno chamamos de: a) dispersão. b) tonometria. c) ebuliometria. d) crioscopia. e) osmose.
02) Sabe-se que por osmose o solvente de uma solução mais diluída atravessa uma membrana semipermeável em direção da solução mais concentrada. Sabe-se, também, que um peixe de água doce é hipertônico em relação a água do rio e hipotônico a água do mar. Se um peixe de água doce for colocado na água do mar ele: a) morre porque entra água do mar no seu corpo. b) morre porque sai água do seu corpo. c) morre porque entra sal no seu corpo. d) morre porque sai sal do seu corpo. e) sobrevive normalmente.
É a pressão externa que deve ser aplicada a uma solução mais concentrada para evitar a sua diluição por meio de uma membrana semipermeável
A pressão externa que deve ser aplicada a uma solução mais concentrada para evitar a sua diluição por meio de uma membrana semipermeável chama-se PRESSÃO OSMÓTICA ( Л ) PRESSÃO EXTERNA SOLVENTE SOLUÇÃO DILUÍDA SOLUÇÃO CONCENTRADA
Leis da Osmometria de Van t Hoff 1ª lei da osmometria Em temperatura constante, a pressão osmótica é diretamente proporcional a molaridade da solução. π = k. m 2ª lei da osmometria Em molaridade constante, a pressão osmótica é diretamente proporcional a temperatura absoluta da solução. π = k. T
Como essas leis são semelhantes às leis dos gases perfeitos, podemos concluir que: πv = n 1.R.T π = m.r.t
Classificação das soluções considerando a pressão osmótica Considerando soluções, à mesma temperatura, com pressões osmóticas P A e P B A solução A é HIPERTÔNICA em relação à B quando P A > P B A solução A é ISOTÔNICA em relação à B quando P A = P B A solução A é HIPOTÔNICA em relação à B quando P A < P B
EXERCÍCIOS 01- Calcule a pressão osmótica, a 27º C, de uma solução aquosa que contém 6g de glicose (M = 180g/mol) em 820 ml de solução? π = m.r.t π = 0,04. 0,082. 300 π = 1 atm 1 mol -----------180g n ---------------- 6g n = 0,033 mol 0,033 mol -----------0,820 L x --------------------- 1 L n = 0,04 mol/l
Resumo dos efeitos coligativos TONOSCÓPICO diminuição da pressão de vapor EBULIOSCÓPICO aumento na temperatura de ebulição CRIOSCÓPICO diminuição na temperatura de solidificação OSMOSCÓPICO aumento na pressão osmótica
Propriedades Coligativas no dia-a-dia EFEITO TONOSCÓPICO - uma toalha úmida com água do mar demora mais para secar do que com água da torneira. O sal abaixa a pressão de vapor e diminui a volatilidade. EFEITO EBULIOSCÓPICO - o caldo da sopa ferve a uma temperatura superior à da água da torneira.
EFEITO CRIOSCÓPICO - a água do mar, nos pólos, não congela pela presença de elevada quantidade de sais dissolvidos, principalmente NaCl. EFEITO OSMOSCÓPICO - adicionando açúcar à salada de frutas, aumenta o volume do caldo; - o charque é preparado pela adição de sal sobre a carne, que provoca a sua desidratação; - pobre lesma quando nela adicionamos sal!!!