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Exercícios sobre a propriedade tonoscópica

Com estes exercícios, é possível avaliar seus conhecimentos sobre a tonoscopia, propriedade coligativa que envolve a pressão máxima de vapor.

Questão 1

Um estudante de Química encontra no laboratório quatro frascos, contendo diferentes soluções e líquidos, que estavam etiquetados da seguinte forma:

- frasco 1: água destilada

- frasco 2: solução aquosa de MgBr2 0,4 mol/L

- frasco 3: solução aquosa de KBr 0,4 mol/L

- frasco 4: solução aquosa de sacarose 0,4 mol/L

Logo em seguida, seu professor pede para que ele coloque os frascos em ordem crescente de pressão máxima de vapor do solvente.

a) frasco 2 > frasco 3 > frasco 4 > frasco 1

b) frasco 1 > frasco 4 > frasco 3 > frasco 2

c) frasco 2 < frasco 3 < frasco 4 < frasco 1

d) frasco 1 < frasco 4 < frasco 3 < frasco 2

e) frasco 1 < frasco 3 < frasco 4 < frasco 2

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Questão 2

Considere os seguintes sistemas e o gráfico a seguir:

I. água pura;

II. solução aquosa 0,2 mol/L de NaCl;

III. solução aquosa 0,2 mol/L de glicose.


Após relacionar cada um dos sistemas às curvas do gráfico, é correto afirmar que:

a) o líquido mais volátil é representado pela curva C.

b) a curva A representa o sistema III.

c) a curva B representa o sistema III.

d) em uma mesma pressão, a ordem crescente de pressão de vapor é pvA< pvB < pvC.

e) a curva C representa o sistema I.

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Questão 3

(PUC-MG) Sejam dadas as seguintes soluções aquosas:

I. 0,1 mol/L de glicose

II. 0,2 mol/L de sacarose

III. 0,1 mol/L de ácido clorídrico

IV. 0,2 mol/L de cloreto de potássio

V. 0,2 mol/L de sulfato de sódio

Das soluções acima, assinale a opção que apresenta menor pressão de vapor:

a) I

b) II

c) III

d) IV

e) V

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Questão 4

(Unimontes-MG) A pressão de vapor de três líquidos é mostrada em função da temperatura na figura abaixo:

Utilizando-se da figura, pode-se estimar o ponto de ebulição dessas substâncias. Sob uma pressão externa de 0,80 atm, é correto afirmar que

a) o álcool etílico e a água entrarão em ebulição a uma mesma temperatura.

b) a água entrará em ebulição a uma temperatura inferior à temperatura ambiente.

c) a água terá seu ponto de ebulição normal, se a pressão acima do líquido diminuir.

d) o éter dietílico entrará em ebulição a uma temperatura próxima à temperatura ambiente.

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Respostas

Resposta Questão 1

Letra c). Por regra geral, um solvente puro sempre apresenta maior pressão de vapor que as soluções em que ele está presente. Assim, nesse exercício, a água apresenta a maior pressão de vapor.

Para determinar a menor pressão de vapor entre as outras soluções, seguimos os critérios de maior concentração, maior número de partículas e maior grau de ionização. No exercício, todas apresentam a mesma concentração, e não foi fornecido o grau de ionização. Portanto, avaliaremos a quantidade de partículas:

- Solução de MgBr2: apresenta um soluto iônico, que libera 1 mol cátion Mg+2 e 2 mol ânions Br-.

- Solução de KBr: apresenta um soluto iônico, que libera 1mol cátion K+ e 1 mol ânion Br-.

- Solução de sacarose: apresenta um soluto molecular. Por essa razão, ao adicionar 1 mol do soluto, teremos da mesma forma um mol do soluto na solução.

Assim, das três acima, a solução de MgBr2 possui a menor pressão de vapor, e a maior é a de sacarose. Assim, a ordem crescente será:

frasco 2 < frasco 3 < frasco 4 < frasco 1

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Resposta Questão 2

Letra c). A análise gráfica da pressão máxima de vapor de líquidos diferentes é bem simples. Quanto mais próxima do eixo y (à esquerda), maior a pressão de vapor. Da mesma forma, quanto mais distante, menor a pressão. Assim, temos:

- Curva A apresenta maior pressão de vapor, e é da água (sistema I), porque o solvente puro sempre apresenta maior pressão de vapor;

- Curva B apresenta pressão intermediária em relação às curvas A e B, e é a solução com glicose, pois é um soluto molecular;

- Curva C apresenta menor pressão de vapor, e é a solução com NaCl, pois é um soluto iônico.

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Resposta Questão 3

Letra e). O exercício pede a solução de menor pressão de vapor, a qual deve apresentar sempre a maior concentração e um soluto iônico. Entre as opções fornecidas, temos três de maior concentração, sendo uma delas molecular (sacarose), a qual já está descartada.

Sobram, então, duas soluções, a de cloreto de potássio (KCl) e a de sulfato de sódio (Na2SO4):

- KCl: apresenta dois íons, 1 cátion K+ e um ânion Cl-;

- Na2SO4: apresenta três íons, 2 cátions Na+ e 1 ânion SO4-2.

Como as soluções acima apresentam a maior concentração, devemos escolher aquela que apresenta o maior número de partículas, que é a de Na2SO4.

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Resposta Questão 4

Letra d). Inicialmente, é necessário converter a pressão 0,8 atm para a pressão torr. Para isso, basta multiplicar por 760, que resulta em 608 torr. Em seguida, demarcamos essa pressão no gráfico fornecido, marcando os pontos nas curvas:

a- Analisando o gráfico, verificamos que cada líquido apresenta um ponto de ebulição diferente.

b- Analisando o gráfico, sabemos que o ponto de ebulição da água é de aproximadamente 95 oC, sendo, portanto, maior que a temperatura ambiente (25 oC).

c- O ponto de ebulição normal da água é 100 oC e, para que isso ocorra, a pressão externa deve aumentar.

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