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Exercícios sobre Tonoscopia

Exercícios de Química

A tonoscopia é uma propriedade coligativa que estuda a diminuição da pressão máxima de vapor de um solvente, provocada pela adição de um soluto não volátil. Publicado por: Jennifer Rocha Vargas Fogaça
questão 1

Uma solução anticongelante contém cerca de 650 g de etilenoglicol dissolvidos em 1,5 kg de água. Determine o valor porcentual da queda de pressão de vapor nessa solução em função da Lei de Raoult, sendo que as massas molares da água e do etilenoglicol são, respectivamente, 18 g/mol e 62 g/mol.

a)      23%

b)      11%

c)      15%

d)     31%

e)      0,1%

questão 2

A pressão de vapor da água pura é de 6,4 kPa a 25 °C. Qual será a pressão de vapor de uma solução à mesma temperatura que possui 0,8 mol de glicose em 4,0 mol de água?

questão 3

Uma solução aquosa diluída foi preparada dissolvendo-se 123 g de glicose (C6H12O6) em 960 g de água. Sabendo que a pressão máxima de vapor da água no local é igual a 650 mmHg a uma dada temperatura, calcule o abaixamento absoluto da pressão máxima de vapor que ocorreu com a adição da glicose. (Dados = massas molares: H2O = 18 g/mol; C6H12O6 = 180 g/mol).

questão 4

(Vunesp-SP) A uma dada temperatura, possui a menor pressão de vapor a solução aquosa:

a) 0,1 mol/L de C12H22O11.

b) 0,2 mol/L de C12H22O11.

c) 0,1 mol/L de HCℓ.

d) 0,2 mol/L de HCℓ.

e) 0,1 mol/L de NaOH.

questão 5

(UFSC) Observe a figura abaixo e selecione as opções corretas:

01. A dissolução do soluto, no líquido puro, diminui a pressão de vapor do líquido.

02. A pressão de vapor do líquido em solução é maior que a do líquido puro.

04. A pressão de vapor do líquido não varia após a dissolução do soluto.

08. Na mesma temperatura, a pressão de vapor do líquido puro é maior que a do líquido em solução.

16. O abaixamento da pressão de vapor do líquido na solução é diretamente proporcional à sua fração em quantidade de matéria.

questão 6

(Vunesp-SP) No gráfico a seguir as curvas I, II,  III e IV correspondem à variação de pressão de vapor em função da temperatura de dois líquidos puros e das respectivas soluções de mesma concentração de um mesmo sal nesses dois líquidos. O ponto de ebulição de um dos líquidos é 90 °C.

Utilizando os números das curvas respectivas:

a) Indicar quais curvas correspondem aos líquidos puros. Indicar entre os dois qual é o líquido mais volátil e justificar.

b) Indicar quais curvas correspondem às soluções. Justificar.

respostas
Questão 1

Alternativa “b”.

Dados:

m1= 650 g de etilenoglicol
M1= 62 g/mol
m2= 1500 g de água
M2= 18 g/mol

Utilizando a Lei de Raoult, temos:

∆P = x.  P2
 ∆P= x
  P2

Onde:

∆P = abaixamento absoluto da pressão máxima de vapor (depende da temperatura);
P2 é a pressão de vapor do solvente, no caso, da água;
x1 = fração molar do soluto

A relação ∆P/P2 é o abaixamento relativo da pressão máxima de vapor que não depende da temperatura e é o que queremos encontrar.

Observe que para descobrir esse abaixamento relativo da pressão máxima de vapor (∆P/P2) é preciso saber o valor da fração molar do soluto (x1) que é dada por:

x1 = ____n1___
          n1 + n2

Por sua vez, n = m/M. Assim, temos:

n1=  m1_ → n1= 650 g_____→ n1= 10,5 mol
       M1                      62 g/mol

n2=  m2_ → n2= 1500 g_____→ n2= 83,3 mol
       M2                      18 g/mol

x1 = _____10,5 mol_____________
            (10,5+ 83,3) mol

x1 = _10,5 mol__          93,8

x1 = 0,011 ou 11%

Aplicando na fórmula da lei de Raoult:

∆P= x
  P2

∆P= 11% 
  P2

Portanto, a queda da pressão de vapor da água é de 11%. 

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Questão 2

 

Dados:

Psolução = ?
Psolvente puro = 6,4 kPa

nsolvente = 4,0 mol
nsoluto = 0,8 mol
xsolvente = ? 

Utilizando a Lei de Raoult, temos:

Psolução = xsolvente  .  Psolvente puro
 Psolução = xsolvente  .  6,4 kPa

É preciso, portanto, descobrir a fração em mol da água:

X solvente = _____n solvente_____________
                     n solvente + nsoluto

X solvente = _____4,0 mol_____________
                     (4,0+ 0,80) mol
X solvente = 0,833

Retornando à expressão da Lei de Raoult, e substituindo o valor da fração molar da água, encontramos a pressão de vapor da solução formada:

Psolução = 0,833. 6,4 kPa
Psolução   5,333 kPa

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Questão 3

Dados:

m1= 123 g de C6H12O6
M1= 180 g/mol
m2= 960 g de C6H12O6
M2= 18 g/mol
P2 = 650 mmHg

Utilizando a Lei de Raoult, temos:

∆P = x1  .  P2
 ∆P= x1  .  650 mmHg

Observe que para descobrir o abaixamento absoluto da pressão máxima de vapor (∆P) é preciso saber também a fração molar do soluto (x1), que é dada por:

x= _____1_____________
            n + n2

Por sua vez, n = m/M. Assim, temos:

n1=  m 1→ n1123 g_____→ n1= 0,6833 mol
       M1                       180 g/mol

n2=  m2→ n2960 g_____→ n2= 53,333 mol
       M2                     18 g/mol

x= _____0,6833_____________
            0,6833+ 53,333

x= _0,6833__          54,017

x= 0,01265

Agora, podemos aplicar na fórmula da lei de Raoult:

∆P= 0,01265. 650

∆P= 82,225 mmHg

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Questão 4

Alternativa “d”.

A pressão de vapor da solução é tanto menor quanto maior for o número de partículas dissolvidas na solução. Considerando que o α% = 100% para todos os casos, temos:

a) 1 C12H22O11(s)→ 1 C12H22O11(aq)
        0,1 mol                0,1 mol
Total = 0,1 mol de partículas em solução.

b) 1 C12H22O11(s)→ 1 C12H22O11(aq)
        0,2 mol                0,2 mol
Total = 0,2 mol de partículas em solução.

c) 1 HCℓ(g) + 1 H2O(ℓ) → 1 H3O+(aq) + Cℓ-(aq)
     0,1 mol       0,1 mol     0,1 mol     0,1 mol
Total = 0,2 mol de partículas em solução.

d) 1 HCℓ(g) + 1 H2O(ℓ) → 1 H3O+(aq) + Cℓ-(aq)
     0,2 mol       0,2 mol     0,2 mol     0,2 mol
Total = 0,4 mol de partículas em solução.

c) 1 NaOH(s) → 1 Na+(aq) + 1 OH-(aq)
     0,1 mol         0,1 mol     0,1 mol
Total = 0,2 mol de partículas em solução.

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Questão 5

O total das opções corretas é igual a 25.

01. Correto.

02. Falso. A pressão de vapor do líquido em solução é sempre menor que a do líquido puro.

04. Falso. A pressão de vapor do líquido varia sim com a dissolução do soluto.

08. Correto.

16. Correto.

Portanto, 1 + 8 + 16 = 25.

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Questão 6

a) Admitindo-se que a pressão é ao nível do mar (760 mmHg), o líquido III é puro, porque possui ponto de ebulição 90ºC. O líquido I também é puro, sendo mais volátil que III, pois apresenta maior pressão de vapor numa mesma temperatura.

b) II é a solução na qual o solvente é I, e IV é a solução na qual o solvente é III (as soluções têm pressão de vapor menor que seus respectivos solventes puros).

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