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Exercícios sobre cálculos envolvendo o fator de Van't Hoff

Estes exercícios possuem cálculos envolvendo o fator de Van't Hoff dentro das propriedades coligativas (ebulioscopia, crioscopia e tonoscopia).

Questão 1

Qual será o valor do ponto de solidificação de uma solução de concentração igual a 1 molal de sulfato de alumínio — Al2(SO4)3 — que apresenta α = 80 %?

Dados para a água: Kc = 1,86 oC e ponto de fusão igual a 0 oC.

a) 7,812 oC

b) 6,712 oC

c) 5,612 oC

d) 8,712 oC

e) 7,612 oC

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Questão 2

Se uma solução foi formada pela adição de Cr(NO3)3 e MgSO4 em água, qual será o valor do q para essa solução?

a) 3

b) 4

c) 5

d) 6

e) 7

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Questão 3

Qual será o aumento do ponto de ebulição provocado pela adição de 16,4 gramas de nitrato de cálcio, Ca(NO3)2, 90 % dissociado em 2000g de água?

Dados: Ke = 0,52 oC e massa molar do nitrato de cálcio igual a 164 g/mol.

a) 0,03 oC

b) 0,04 oC

c) 0,05 oC

d) 0,06 oC

e) 0,07 oC

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Questão 4

(Faap-SP) Em uma solução aquosa de concentração em massa igual a 9,8 g/L, o ácido sulfúrico, H2SO4, encontra-se 75% ionizado. O valor do abaixamento relativo da pressão máxima de vapor dessa solução será de:

Dados: Kt da água igual a 0,018 e massa molar do ácido sulfúrico igual a 98 g/mol.

a) 0,045

b) 0,0045

c) 0,00045

d) 0,000045

e) 0,45

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Respostas

Resposta Questão 1

Letra a).

Para resolver essa questão, devemos seguir alguns passos:

1o Passo: Retirar os dados do texto.

α = 80 % ou 0,8

W = 1 molal (molalidade)

PF da água = 0 oC (representado por θ2)

Kc da água = 1,86 oC

PF da solução = ? (representado por θ)

2o Passo: Como foi dado o valor de α no exercício, devemos calcular o valor do i, pois, trata-se de um soluto iônico. Para isso, vamos utilizar a fórmula para calcular o fator de Van't Hoff.

Observação: Como temos dois átomos de Al e três grupos SO4 na fórmula, o q desse sal será igual a 5. Assim:

i = 1+ α.(q-1)

i = 1 + 0,8.(5-1)

i = 1 + 0,8.(4)

i = 1 + 3,2

i = 4,2

3o Passo: Como o valor do fator de correção de Van't Hoff foi encontrado, basta calcular agora o ponto de fusão da solução por meio da fórmula de Raoult para a crioscopia:

Δtc = Kc. W. I

θ2- θ = Kc . W .i

0 - θ = 1,86.1.4,2

θ = 7,812 oC

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Resposta Questão 2

Letra d).

Na fórmula do Cr(NO3)3, temos 1 átomo de Cr e três grupos NO3. Já na fórmula do MgSO4, temos um átomo Mg e um grupo SO4. Por essa razão, o valor do q será igual a 6.

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Resposta Questão 3

Letra e).

Para resolver essa questão, devemos seguir alguns passos:

1o Passo: Retirar os dados do texto.

α = 90 % ou 0,9 (dissociação)

m1 = 16,4 g

m2 = 2000 g ou 2 Kg

PE da água = 100 oC (representado por θ2)

Ke da água = 0,52 oC

Δte = ? (aumento do ponto de ebulição)

2o Passo: Como foi dado o valor de α no exercício, devemos calcular o valor do i, pois, trata-se de um soluto iônico. Para isso, vamos utilizar a fórmula para calcular o fator de Van't Hoff.

Observação: Como temos um átomo de Ca e dois grupos NO3 na fórmula, o q desse sal será igual a 3. Assim:

i = 1+ α.(q-1)

i = 1 + 0,9.(3-1)

i = 1 + 0,9.(2)

i = 1 + 1,8

i = 2,8

3o Passo: Calcular a molalidade (W), já que ela faz parte da fórmula para cálculo do aumento do ponto de ebulição no último passo.

W = m1
    M1.m2

W = 16,4
      164.2

W = 16,4
        328

W = 0,05 molal

4o Passo: Como o valor do fator de correção de Van't Hoff foi encontrado, basta calcular agora o ponto de fusão da solução por meio da fórmula de Raoult para a crioscopia:

Δte = Ke. W. i

Δte = 0,52.0,05.2,8

Δte = 0,07 oC

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Resposta Questão 4

Letra b). Para resolver essa questão, devemos seguir alguns passos:

1o Passo: Retirar os dados do texto.

α = 75 % ou 0,75 (ionização)

C = 9,8 g/L (concentração comum)

Kt da água = 0,018

Δp = ? (abaixamento relativo da pressão máxima de vapor)
p2

2o Passo: Como foi dado o valor de α no exercício, devemos calcular o valor do i, pois, trata-se de um soluto iônico. Para isso, vamos utilizar a fórmula para calcular o fator de Vant' Hoff.

Observação: Como temos dois átomos de H e um grupo SO4 na fórmula, o q desse sal será igual a 3. Assim:

i = 1+ α.(q-1)

i = 1 + 0,75.(3-1)

i = 1 + 0,75.(2)

i = 1 + 1,5

i = 2,5

3o Passo: Calcular a molaridade (M), já que ela faz parte da fórmula para cálculo do aumento do ponto de ebulição no último passo.

C = M. M1

9,8 = M. 98

9,8 = M
98

M = 0,1 mol/L

4o Passo: Como o valor do fator de correção de Vant' Hoff foi encontrado, basta calcular agora o ponto de fusão da solução por meio da fórmula de Raoult para a crioscopia:

Δp = Kt. M. i
p2

Δp = 0,018.0,1. 2,5
p2

Δp = 0,0045
p2

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