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Exercícios sobre pressão osmótica

Estes exercícios sobre pressão osmótica envolvem a pressão que deve ser exercida sobre a solução de maior concentração para que não ocorra a osmose.

Questão 1

(ITA-SP) Na figura a seguir, o balão A contém 1 litro de solução aquosa 0,2 mol/L em KBr, enquanto o balão B contém 1 litro de solução aquosa 0,1 mol/L de FeBr3. Os dois balões são mantidos na temperatura de 25°C. Após a introdução das soluções aquosas de KBr e de FeBr3 as torneiras TA e TB são fechadas, sendo aberta a seguir a torneira TC.

As seguintes afirmações são feitas a respeito do que será observado após o estabelecimento do equilíbrio.

Exercício sobre pressão osmótica
Exercício sobre pressão osmótica

I - A pressão osmótica das duas soluções será a mesma.

II - A pressão de vapor da água será igual nos dois.

III - O nível do líquido no balão A será maior do que o inicial.

IV - A concentração da solução aquosa de FeBr3 no balão B será maior do que a inicial.

V - A molaridade do KBr na solução do balão A será igual à molaridade de FeBr3 no balão B.

Qual das opções a seguir contém apenas as afirmações corretas?

a) I e II.

b) I, III e IV.

c) I, IV e V.

d) II e III.

e) II, III, IV e V.

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Questão 2

(UFRS) Através da pressão osmótica não se pode explicar:

a) o tingimento de roupas com corantes orgânicos.

b) a injeção de soro fisiológico isotônico na corrente sanguínea.

c) a conservação de carne com sal (charque, por exemplo).

d) o transporte de seiva das raízes até as folhas das plantas.

e) a dificuldade de adaptação de peixes marinhos em água doce.

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Questão 3

Considere as seguintes soluções aquosas:

I – 0,1 mol/L de sacarose;

II – 0,2 mol/L de sacarose;

III – 0,1 mol/L de ácido clorídrico (HCl);

IV – 0,2 mol/L de ácido clorídrico (HCl);

V – 0,1 mol/L de hidróxido de sódio (NaOH).

Considerando que o ácido clorídrico esteja totalmente ionizado nas soluções III e IV, que o hidróxido de sódio esteja dissociado completamente na solução V e que todas as soluções estejam à mesma temperatura, assinale a alternativa que as coloca corretamente em ordem crescente de pressão osmótica:

a) IV < II = V = III < I.

b) I < II = III = V < IV.

c) IV < II < V < III < I.

d) IV < V = III = II < I.

e) VI < II < III < IV< V.

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Questão 4

Na aparelhagem da figura a seguir, para impedir a osmose, seria necessário aplicar sobre o anteparo uma pressão igual a:

a) 2,8 atm.

b) 5,6 atm.

c) 11,2 atm.

d) 22,4 atm.

e) 44,8 atm

(Dado: R = 0,082 atm . L . K-1 . Mol-1).

Aparelhagem em exercício sobre pressão osmótica
Aparelhagem em exercício sobre pressão osmótica

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Respostas

Resposta Questão 1

Alternativa “a”.

O efeito coligativo depende do produto M . i (número de partículas em concentração mol/L).

KBr        →   K+   +   Br-
  ↓                 ↓           ↓
1 mol          1 mol  1 mol 
1 mol/L           2 mol/L

FeBr3       →     Fe3+  +  3 Br-
   ↓                       ↓             ↓
1 mol                 1 mol    3 mol 
1 mol/L                  4 mol/L

1 mol/L de KBr produz, na verdade, 2 mol/L de partículas, enquanto 1 mol/L de FeBr3 produz 4 mol/L de partículas. Esses são os valores de i (fator de Van't Hoff). Agora calculando o produto M . i, temos:

KBr: M . i = 0,2 mol/L . 2 = 0,4 mol/L

FeBr3: M . i = 0,1 mol/L . 4 = 0,4 mol/L

Como o número de partículas em mol/L é o mesmo, temos que a afirmação I está correta, pois a pressão osmótica das duas soluções é a mesma. Além disso, a pressão de vapor da água é igual nos dois balões, mostrando que a alternativa II também está correta.

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Resposta Questão 2

Alternativa “a”.

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Resposta Questão 3

Alternativa “b”.

Vamos determinar a relação das pressões osmóticas (π) das soluções acima, considerando que a constante universal dos gases (R) e a temperatura não interferem, pois são as mesmas para todos os casos:

I. Sacarose 0,1 mol/L – molecular, não forma íons, então não usa o fator de Vant’ Hoff: π = 0,1 . R . T

II. Sacarose 0,2 mol/L – molecular, não forma íons, então não usa o fator de Vant’ Hoff: π = 0,2 . R . T

III. 1 HCl → 1 H+ + 1 Cl-
     π = M . R . T . i. → π = 0,1 . R . T . 2 → π = 0,2 . R . T

IV. 1 HCl → 1 H+ + 1 Cl-
     π = M . R . T . i. → π = 0,2 . R . T . 2 → π = 0,4 . R . T

V. 1 NaOH → 1 Na+ + 1 OH-
     π = M . R . T . i. → π = 0,1 . R . T . 2 → π = 0,2 . R . T

Assim, temos a seguinte ordem crescente de pressão osmótica:

Sacarose 0,1 mol/L < Sacarose 0,2 mol/L = HCl 0,1 mol/L = NaOH 0,1 mol/L< HCl 0,2 mol/L
        (π = 0,1)                     (π = 0,2)                   (π = 0,2)                (π = 0,2)               (π = 0,4)
           ou
I < II = III = V < IV.

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Resposta Questão 4

Alternativa “d”.

Visto que é uma solução molecular, não é necessário considerar o fator de Van't Hoff (i). A temperatura deve ser dada na escala kelvin: 0ºC = 273 K.

π = M . R . T
π = 1,0 . 0,082 . 273
π = 22,4 atm.

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