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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 14 (Química) do ITA 2018

Química · Química: Propriedades coligativas

Texto-base das questões 01 a 20 · Química

Constante de Avogadro (\text{N}_\text{A}) = 6{,}02 \times 10^{23}\ \text{mol}^{-1}
Constante de Faraday (F) = 9{,}65 \times 10^4\ \text{C}\ \text{mol}^{-1} = 9{,}65 \times 10^4\ \text{A}\ \text{s}\ \text{mol}^{-1} = 9{,}65 \times 10^4\ \text{J}\ \text{V}^{-1}\ \text{mol}^{-1}
Volume molar de gás ideal = 22{,}4\ \text{L (CNTP)}
Carga elementar = 1{,}602 \times 10^{-19}\ \text{C}
Constante dos gases (R) = 8{,}21 \times 10^{-2}\ \text{atm}\ \text{L}\ \text{K}^{-1}\ \text{mol}^{-1} = 8{,}31\ \text{J}\ \text{K}^{-1}\ \text{mol}^{-1} = 1{,}98\ \text{cal}\ \text{K}^{-1}\ \text{mol}^{-1} = 62{,}4\ \text{mmHg}\ \text{L}\ \text{K}^{-1}\ \text{mol}^{-1}
Constante gravitacional (g) = 9{,}81\ \text{m}\ \text{s}^{-2}
Constante de Planck (h) = 6{,}626 \times 10^{-34}\ \text{m}^2\ \text{kg}\ \text{s}^{-1}
Velocidade da luz no vácuo = 3{,}0 \times 10^8\ \text{m}\ \text{s}^{-1}
Número de Euler (e) = 2{,}72

DEFINIÇÕES

Pressão: 1\ \text{atm} = 760\ \text{mmHg} = 1{,}01325 \times 10^5\ \text{N}\ \text{m}^{-2} = 760\ \text{Torr} = 1{,}01325\ \text{bar}
Energia: 1\ \text{J} = 1\ \text{N}\ \text{m} = 1\ \text{kg}\ \text{m}^2\ \text{s}^{-2}
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0^\circ\ \text{C} e 760\ \text{mmHg}
Condições ambientes: 25^\circ\ \text{C} e 1\ \text{atm}
Condições padrão: 1\ \text{bar}; concentração das soluções = 1\ \text{mol}\ \text{L}^{-1} (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.
(\text{s}) = \text{sólido}. (\ell) = \text{líquido}. (\text{g}) = \text{gás}. (\text{aq}) = \text{aquoso}. (\text{CM}) = \text{circuito metálico}. (\text{conc}) = \text{concentrado}.
(\text{ua}) = \text{unidades arbitrárias}. [\text{X}] = \text{concentração da espécie química X em mol}\ \text{L}^{-1}

MASSAS MOLARES

Elemento Químico Número Atômico Massa Molar (\text{g}\ \text{mol}^{-1}) Elemento Químico Número Atômico Massa Molar (\text{g}\ \text{mol}^{-1})
H 1 1,01 Fe 26 55,85
He 2 4,00 Cu 29 63,55
C 6 12,01 Zn 30 65,38
N 7 14,01 Br 35 79,90
O 8 16,00 Pt 78 195,08
Na 11 22,99 Pb 82 207,2
S 16 32,06 Ra 88 (não possui isótopos estáveis)
Cl 17 35,45 U 92 238,03
Ca 20 40,08

São feitas as seguintes proposições a respeito de propriedades coligativas:

I. A pressão osmótica depende do tipo de solvente para um dado soluto.

II. A criometria usa o abaixamento do ponto de congelamento do solvente para medir a massa molar do soluto.

III. Na ebuliometria, a variação da temperatura de ebulição depende da concentração molal de soluto não volátil utilizado.

IV. Na tonometria, ocorre abaixamento da pressão de vapor de uma solução que contém um soluto não volátil, em relação ao solvente puro.

Das proposições acima é(são) CORRETA(S)

  1. A
    apenas I.
  2. B
    apenas I e III.
  3. C
    apenas II, III e IV.
  4. D
    apenas II e IV.
  5. E
    todas.
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Resolução comentada

Vamos avaliar cada proposição.

I. A pressão osmótica é dada por \pi = M R T, em que M é a concentração em mol/L do soluto, R a constante dos gases e T a temperatura. O tipo de solvente não aparece na expressão: só importa a quantidade de partículas dissolvidas por volume de solução. Logo, a afirmação é falsa.

II. Na criometria, mede-se o abaixamento do ponto de congelamento: \Delta T_c = K_c \cdot W \cdot i, com W = \dfrac{m_{soluto}}{M_{soluto}\cdot m_{solvente}(\text{kg})}. Medindo \Delta T_c e conhecendo K_c e as massas, é possível calcular a massa molar do soluto. Verdadeira.

III. Na ebuliometria, \Delta T_e = K_e \cdot W \cdot i: a elevação do ponto de ebulição depende da molalidade do soluto não volátil. Verdadeira.

IV. Na tonometria, estuda-se o abaixamento da pressão de vapor. Pela lei de Raoult, P = X_{solvente}\,P^0, e como X_{solvente}<1, a solução com soluto não volátil tem pressão de vapor menor que a do solvente puro. Verdadeira.

Corretas: II, III e IV.

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AAfirma que só a I é correta, mas a pressão osmótica (\pi = MRT) não depende do tipo de solvente.
  • BInclui a I, que é falsa, e exclui a II e a IV, que são verdadeiras.
  • DOmite a III, que é verdadeira: a variação da temperatura de ebulição depende da molalidade.
  • EInclui a I, que é falsa, pois a pressão osmótica independe da natureza do solvente.

Assunto: Propriedades coligativas.

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Fonte: ITA 2018 · Química. Prova oficial ↗