Exercícios sobre Tonoscopia

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 = x₁  .  P₂
 ∆P= x₁ 
  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 = ____n_{1___}
          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= x₁ 
  P₂

∆P= 11% 
  P₂

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

Dados:

P_solução = ?
P_{solvente puro} = 6,4 kPa

n_solvente = 4,0 mol
n_soluto = 0,8 mol
x_solvente = ? 

Utilizando a Lei de Raoult, temos:

P_solução = x_solvente  .  P_{solvente puro}
 P_solução = x_solvente  .  6,4 kPa

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

X _solvente = _____n _{solvente_____________}
                     n _solvente + n_soluto

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:

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:

x₁ = _____n _{1_____________}
            n ₁ + n₂

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

n₁=  m ₁_ → n₁= 123 g_____→ n₁= 0,6833 mol
       M₁                       180 g/mol

n₂=  m₂_ → n₂= 960 g_____→ n₂= 53,333 mol
       M₂                     18 g/mol

x₁ = _____0,6833_{_____________}
            0,6833+ 53,333

x₁ = _0,6833__          54,017

x₁ = 0,01265

Agora, podemos aplicar na fórmula da lei de Raoult:

∆P= 0,01265. 650

∆P= 82,225 mmHg

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 C₁₂H₂₂O_11(s)→ 1 C₁₂H₂₂O_11(aq)
        0,1 mol                0,1 mol
Total = 0,1 mol de partículas em solução.

b) 1 C₁₂H₂₂O_11(s)→ 1 C₁₂H₂₂O_11(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.

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.

Portanto, 1 + 8 + 16 = 25.

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).